Схема холодного водоснабжения многоэтажного дома. Открытая система горячего водоснабжения. Особенности водоснабжения высотных зданий

Для того чтобы любое жилое строение нормально функционировало, обязательно нужен монтаж системы водоснабжения. Ее грамотное устройство обеспечит своевременную подачу и достаточный напор воды. В данной статье будет подробно рассмотрена схема горячего водоснабжения, типы подключения и ее особенности в многоквартирном доме.

В чем особенность водоснабжения многоквартирного дома?

Обеспечить водой строение с большой этажностью очень сложно. Ведь дом состоит из множества квартир с отдельными санузлами и сантехническими приборами. Иными словами схемы водоснабжения в многоквартирных домах - это некий комплекс с отдельными разводками труб, регуляторов давления, фильтрами и учетным оборудованием.

Чаще всего жители многоэтажек пользуются водой центрального водоснабжения. С помощью водопровода она подается в отдельные сантехнические приборы под определенным давлением. Зачастую вода проходит очистку с помощью хлорирования.

Состав системы центрального водоснабжения

Централизованные схемы водоснабжения в многоэтажных домах состоят из распределительной сети, водозаборных сооружений и очистительных станций. Прежде чем попасть в квартиру, вода проходит долгий путь от насосной станции к водоему. Только после очистки и обеззараживания вода направляется в распределительную сеть. С помощью последней вода подается к приборам и оборудованию. Трубы центральной схемы горячего водоснабжения многоэтажного дома могут быть выполнены из меди, металлопластика и стали.

Последний вид материала практически не используется в современных постройках.

Типы схем водоснабжения

Система водоснабжения бывает трех типов:

• коллекторная;
• последовательная;
• комбинированная (смешанная).

В последнее время, когда в квартирах все чаще встречается большое количество сантехнического оборудования, используют коллекторную схему разводки . Она является оптимальным вариантом нормального функционирования всех приборов. Схема горячего водоснабжения коллекторного типа исключает перепады давления в разных точках подключения. Это является главным преимуществом данной системы.

Если рассматривать схему более подробно, то можно сделать вывод, что никаких проблем с использованием сантехнического оборудования по назначению в одно и то же время не будет. Суть подключения такова, что каждый отдельный потребитель воды соединяется с коллекторами стояка холодного и горячего водоснабжения изолированно. Трубы не имеют множества разветвлений, поэтому вероятность протечки очень мала. Такие схемы водоснабжения в многоэтажных домах просты в обслуживании, однако стоимость оборудования достаточно высокая.

По мнению специалистов, коллекторная схема горячего водоснабжения требует установки более сложной установки сантехнических приборов. Однако эти отрицательные стороны не столь критичны, особенно если учесть тот факт, что у коллекторной схемы есть множество достоинств, к примеру - скрытый монтаж труб и учет индивидуальных особенностей оборудования.

Последовательная схема горячего водоснабжения многоэтажного дома - это самый простой способ разводки. Такая система проверена временем, она вводилась в эксплуатацию еще во времена СССР. Суть ее устройства в том, что трубопровод холодного и горячего водоснабжения проводят параллельно друг другу. Инженеры советуют использовать данную систему в квартирах с одни санузлом и небольшим количеством сантехнического оборудования.

В народе такую схему горячего водоснабжения многоэтажного дома называют тройниковой. То есть от главных магистралей идут разветвления, которые соединяются друг с другом тройниками. Несмотря на простоту монтажа и экономию расходного материала, данная схема имеет несколько основных недостатков:

1. В случае протечке трудно искать поврежденные участки.
2. Невозможность подачи воды к отдельному сантехническому прибору.
3. Трудность доступа к трубам в случае поломки.

Горячее водоснабжение многоквартирного дома. Схема

Разводки труб делятся на два типа: к стояку горячего и холодного водоснабжения. Кратко их называют ХВС и ГВС. Особого внимания заслуживает система горячего водоснабжения многоквартирного дома. Схема сетей ГВС состоит из двух типов проводок - нижней и верхней. Чтобы сохранить высокую температуру в трубопроводе часто используют закольцованные проводки. Гравитационный напор заставляетводу циркулировать в кольце, несмотря на отсутствие водоразбора. В стояке она охлаждается и попадает в нагреватель. Вода с большей температурой подается в трубы. Так и происходит непрерывная циркуляция теплоносителя.

Тупиковые магистрали также не редкость, но чаще всего их можно встретить в хозяйственных помещениях промышленных объектов и в небольших жилых зданиях с малой этажностью. Если отбор воды планируется непостоянно, то применяют циркуляционный трубопровод. Инженеры советуют использовать горячее водоснабжение в многоквартирных домах (схема была рассмотрена выше) с этажностью не более 4.Трубопровод с тупиковым стоякомтакже встречается в общежитиях, санаториях и гостиницах. Трубы тупиковой сети обладают меньшей металлоемкостью, поэтому остывают быстрее.

Сети ГВС в своем составе имеют горизонтальный магистральный трубопровод и распределительные стояки. Последние обеспечивают разводки труб по отдельным объекта - квартирам. ГВС монтируют в максимальной близости к сантехническому оборудованию.

Для построек с большой протяженностью магистральных труб используют схемы с циркуляционным и закольцованным по дающим трубопроводами. Обязательным условием является установка насоса для поддержания циркуляции и постоянного водообмена.

Двухтрубная схема ГВС — Фото 07

Современные строители и инженеры все чаще прибегают к использованию двухтрубных систем ГВС. Принцип работы заключается в том, что насос забирает воду из обратной магистрали и подает ее в нагреватель.Такой трубопровод обладает большей металлоемкостью и считается наиболее надежным для потребителей.

Система водоснабжения многоквартирного дома обеспечивает потребителей горячей и холодной водой - необходимыми условиями комфорта в современном мире. Как устроены такие системы, какие требования к ним предъявляются? Подробности далее.

Устройство системы водоснабжения МКД

Водоснабжение - это целый комплекс взаимосвязанных элементов и систем, которые служат для подачи воды необходимого качества потребителю. В состав водоснабжения входят:

• Водозабор;
• Водоподготовка;
• Резервуары чистой воды;
• Сети водопровода.

Рис.1 Принципиальная схема водоснабжения

Принято разделять сети водоснабжения на наружные и внутренние.

Наружные сети - это трубопроводы и сооружения, находящиеся снаружи здания.

Внутренние сети включают:

• вводы в здание;
• водомерные узлы;
• магистрали, стояки, подводки;
• водоразборная арматура;
• запорная и регулирующая арматура;
• насосные установки при необходимости.

В данной статье рассматриваются только внутренние сети водопровода.

Внутри многоквартирного жилого дома используются системы холодного (ХВС) и горячего (ГВС) водоснабжения.

Качество холодной и горячей воды нормируется СаНПиН 2.1.4.2496 .

Системы ХВС

В1 - хозяйственно-питьевой водопровод

В2 - противопожарный водопровод

На вводе трубопровода холодного водоснабжения предусматривается установка водомерного узла.

Рис.2 Принципиальная схема водомерного узла

На рис.2 изображены:

1. Трубопровод ввода;
2. Задвижки;
3. Водосчетчик;
4. Манометр;
5. Контрольно-спускной кран;
6. Трубопровод внутренней сети;
7. Обводная линия;
8. Опоры.

Устройство внутреннего противопожарного водопровода (В2) регламентирует СП 10.13130.2009 .

В жилых зданиях с количеством этажей менее 12 противопожарный водопровод не предусматривают.

Как правило, в жилых многоквартирных домах свыше 12 этажей устраивают объединенный хозяйственно-противопожарный водопровод.

Системы ГВС

Температура горячей воды должна быть не менее 60 °. Максимальная температура не должна подниматься выше 75°С, иначе возможны опасные последствия для потребителей (ожоги).

По отношению к системе теплоснабжения различают открытые системы и закрытые.

Использование открытых систем теплоснабжения запрещено ФЗ№190 с 1.01.2013 года. При закрытых системах теплоснабжения подогрев воды для систем Т3 и Т4 происходит в центральных тепловых пунктах (ЦТП) или в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП).

Т3 - горячий водопровод;

Т4 - циркуляционный водопровод.

Чаще всего предусматривают устройство ИТП в подвальных этажах жилых зданий. В ИТП устанавливается теплообменное оборудование, в котором теплоноситель из наружных тепловых сетей нагревает холодную воду для нужд ГВС.

Рис.3 Принципиальная схема ИТП с пластинчатыми теплообменниками

Чтобы температура горячей воды у потребителей не опускалась ниже 60°С предусматривают устройство циркуляционного водопровода (Т4)

К сожалению, некоторые жильцы самовольно подключаются к системе циркуляции, устраивают в своих квартирах «теплые полы», что приводит к нарушению работоспособности системы во всем доме. ВАЖНО ЗАПОМНИТЬ , что ни в коем случае нельзя самовольно производить какие - либо вмешательства в системы ГВС, иначе пострадают другие потребители жилого дома.

Материалы трубопроводов

Трубопроводы систем водоснабжения изготавливают из труб различных материалов.

Как правило, стальные трубы (электросварные и водогазопроводные) предусматриваются для стояков и магистралей, а также противопожарного водопровода. Полипропиленовые трубы используют для разводки внутри квартир.

Гидростатическое давление

Еще один очень важный аспект в системах ГВС и ХВС - это гидростатическое давление. Важно, чтобы оно было не слишком маленьким, иначе вода из крана вовсе не потечет, с другой стороны, при слишком высоком давлении присутствует риск возникновения аварийной ситуации - может случится срыв арматуры.

Величину гидростатического давления регламентирует СП 30.13130.2016 .

• На отметке наиболее низко расположенного сантехнического прибора давление должно составлять не более 0,45 МПа.
• Минимальное давление у наиболее высоко расположенного прибора должно составлять не менее 0,2 МПа, либо принимается по паспорту производителя

В том случае, когда гарантированного гидростатического давления на вводе в здание недостаточно, чтобы на верхних этажах обеспечить необходимый свободный напор у сантехнических приборов, необходимо предусматривать повысительные насосные установки.

Гарантированный напор - это величина гидростатического напора в наружном водопроводе в месте присоединения ввода в здание. Его значение обычно указывается в технических условиях на подключение здания к городским сетям.

Свободный напор - давление на изливе санитарно-технического прибора. Принимается согласно паспорту изготовителя сантехнического прибора.

Когда давление в системе превышает необходимый минимум, то предусматривают применение регуляторов давления и редукторов.

Особенности водоснабжения высотных зданий

Поскольку в высотных жилых домах все «проблемные точки» обостряются в значительной степени, необходимо отметить нюансы конструирования систем водопровода в них.

Высотное здание - это здание, которое имеет высоту более 75 м (согласно СП 267.1325800.2016).

В таких зданиях необходимо учитывать следующие особенности:

1. Высокие значения гидростатического давления в системах . Арматура не рассчитана на экстремальные значения давления, которое создается в зданиях выше 16 этажей. Чтобы избежать разрушения арматуры на нижних этажах предусматривают зонирование систем по вертикали. Высота зоны, как правило, не превышает 50 метров. Все насосные агрегаты должны иметь системы автоматизации;
2. Кроме жилых квартир в зданиях предусматриваются помещения различные по функциональности (магазины, офисы, фитнесклубы). Каждая группа помещений имеет свой определенный режим работы. Поэтому к каждой группе потребителей предусматривают отдельную ветвь и отдельный узел учета;
3. Повышенные требования к противопожарному водопроводу . Это связано с тем, что при помощи гидрантов пожарных машин потушить пожар, возникший на уровне выше 50 метров, практически невозможно. Поэтому предусматривают внутренний пожарный водопровод и автоматические установки пожаротушения.
4. Значительное ресурсопотребление . А значит, необходимо чтобы системы водоснабжения были надежными. Надежность обеспечивают следующие мероприятия:

• Применение трубопроводов, которые почти не подвержены коррозии и зарастанию (полиэтиленовые, медные);
• Применение коллекторной разводки, когда к каждому прибору идет отдельная труба. Это мероприятие позволяет снизить гидравлическую неустойчивость систем водоснабжения.

Конструктивные схемы высотных зданий

В высотных зданиях предусматриваются следующие решения при конструировании систем водоснабжения.

1. Зонирование систем по вертикали:

Рис.4 Принципиальная схема зонирования систем водоснабжения

1. Магистрали прокладываются в пространстве технического этажа, материал труб-сталь.
2. Стояки выполняются также из стальных труб, прокладываются они в нишах лестничного холла. На стояках ГВС в обязательном порядке предусматриваются компенсаторы.
3. В лифтовом холле предусмотрены распределительные шкафы, где расположены узлы вводов в квартиры. Системы ГВС и ХВС оборудуются счетчиками горячей и холодной воды, фильтрами, а также регуляторами давления.

Рис.5 Принципиальная схема квартирного узла

1. Разводка в квартирах выполняется трубами из сшитого полиэтилена. Трубы, как правило, размещаются в пространстве подвесного потолка. Разводка до сантехнических приборов выполняется без соединительных деталей. Такая схема обладает высокой надежностью, протечки воды сведены к нулю. Гладкая поверхность внутри трубы из сшитого полиэтилена не допускает зарастание трубы даже в случае использования жесткой воды.
2. В целях соблюдения противопожарных норм в коридорах устанавливаются пожарные краны, в квартирах - устройства первичного пожаротушения.

Заключение

Система водоснабжения многоквартирных домов - один из самых сложных инженерных объектов. Особое внимание при проектирование и монтаже необходимо уделять системам водоснабжения высотных зданий. Характеристики подобной системы жестко регламентируются СанПиНом и Сводами Правил проектирования, поскольку перепады давления, не учтенные на этапе проектирования, могут привести к двум крайностям:

• недостаточный напор воды на верхних этажах;
• аварийные ситуации и прорывы трубопровода.

Представим обычное утро в одной из многоэтажек спального района нашего любимого города: унитаз, душ, побриться, чай, почистить зубы, воды коту (или в любом другом порядке) - и на работу… Все на автомате и не задумываясь. До тех пор, пока из крана холодной воды - течет холдная вода, а из грячей - горячая. А бывает откроешь холодную, а оттуда - кипяток!!11#^*¿>.

Давайте разбираться.

Холодное водоснабжение или ХВС

Местная насосная станция подаёт воду в магистраль из сети водоканала. Большая подающая труба входит в дом и заканчивается задвижкой, после которой идёт водомерный узел.

Если говорить коротко, то водомерный узел состоит из двух задвижек, сетчатого фильтра и счётчика.

В некоторых есть дополнительно обратный клапан

и обвод водомера.

Обвод водомера представляет из себя дополнительный счётчик с задвижками, который может питать систему, если основной водомер обслуживается. После счётчиков вода подаётся в домовую магистраль

где распределяется по стоякам, которые ведут воду в квартиры по этажам.

Какое давление в системе?

9-ти этажки

Дома высотой до 9 этажей имеют нижний розлив снизу вверх. Т.е. от водомера по большой трубе вода уходит по стоякам до 9-го этажа. Если у водоканала настроение хорошее, то на вводе нижней зоны должно быть примерно 4 кг/см2 . С учётом падения давления в один килограмм на каждые 10 метров водяного столба жители 9-го этажа получат приблизительно 1 кг давления, что считается нормой. На практике же в старых домах давление на вводе составляет всего 3,6 кг. И жители 9го этажа довольствуются ещё меньшим давлением чем 1кг/см2

12-20 этажей

Если дом выше 9-ти этажей, например 16 этажей, то такая система делится 2 зоны. Верхняя и нижняя. Где для нижней зоны сохраняются те же условия, а для верхней давление поднимают примерно до 6 кг. Чтобы воду поднять на самый верх в подающую магистраль, а с ней вода стояками идёт до 10-го этажа. В домах выше 20-ти этажей подача воды может делится на 3 зоны. При такой схеме подачи, вода в системе не циркулирует, стоит на подпоре. В квартире многоэтажки в среднем мы получаем давление от 1 до 4 кг. Бывают и другие значения но сейчас мы их рассматривать не будем.

Горячее водоснабжение или ГВС

В некоторых малоэтажных домах горячая вода подключена по такой же схеме, стоит на подпоре без циркуляции, этим и объясняется то, что при открытии крана с горячей водой, какое-то время идёт холодная, остывшая вода. Если взять тот же дом в 16 этажей то в таком доме система ГВС устроена иначе. Горячая вода как и холодная так же подаётся в дом по большой трубе, и после счётчика идёт в домовую магистраль

которая поднимает воду, на чердак где она распределяется по стоякам и опускается в самый низ в обратную магистраль. Кстати, счётчики ГВС считают не только объём утерянной (потреблённой) воды в доме. Эти счётчикитак же считают потери температуры (гигоколории)

Температура теряется при проходе воды через квартирные полотенцесушители, которые и играют роль стояков.

При такой схеме, горячая вода всегда циркулирует. Стоит вам открыть кран, горячая вода уже здесь. Давление в такой системе примерно 6-7 кг. на подаче и чуть ниже на обратке для обеспечения циркуляции.

За счтёт циркуляции мы получаем давление в стояке, в квартире 5-6 кг. и тут же видим разницу в давлении между холодной и горячей водой, от 2 кг. Именно в этом и кроется суть передавливания горячей воды в холодную при неисправности сантехприборов. Если вы обратили внимание, что на горячей воде у вас давление всё же больше чем на холодной, то на вводе холодной обязательно установите обратный клапан, а на вводе горячей можно включить в систему регулирующую арматуру, которая поможет выровнять давление примерно в одну цифру с холодной. Пример установки регулятора давления

Пожалуй, всем известно, что огромные котлы-градирни и испускающие дым полосатые трубы, что видны с любой точки города, принадлежат ТЭЦ. Более того, многие знают, что эти махины обеспечивают наши дома светом, отоплением и горячим водоснабжением. Но что именно представляет собой процесс образования тепла и как в нем задействованы колонны градирен – вопрос довольно запутанный.

Расходные материалы

Весь процесс работы ТЭЦ начинается с подготовки воды. Поскольку она используется здесь в качестве основного теплоносителя, то перед попаданием в паровой котел, где с ней будут происходить основные метаморфозы, требует предварительной очистки. Чтобы предупредить накипь на стенках котлов, воду сначала смягчают – ее жесткость порой необходимо уменьшить в 4000 раз, также ее нужно избавить от различных примесей и взвесей.

В качестве топлива для подогрева котлов с водой на различных электростанциях используют, как правило, газ, уголь или торф. Сгорание этих материалов выделяет тепловую энергию, которую на станции и используют для работы всего энергоблока. Уголь перед использованием перемалывают, а поступающий газ очищают от механических примесей, сероводорода и углекислого газа.

Производство пара

Огромный паровой котел в машинном зале – высота с 9-этажный дом не предел – можно назвать сердцем ТЭЦ. Его питает подготовленное топливо, выделяя при этом огромное количество энергии. Под ее силой вода в котле превращается в пар с температурой на выходе почти в 600 градусов. Под давлением этого пара вращаются лопасти генератора, в результате чего создается электричество.

ТЭЦ вырабатывает также тепловую энергию, предназначенную для отопления и горячего водоснабжения района и города. Для этого на турбине существуют отборы, которые выводят часть нагретого пара, пока тот еще не дошел до конденсатора. Выведенный пар передается в сетевой подогреватель, выступающий в качестве теплообменника.

Тепловые сети

Попав в трубки сетевых подогревателей, вода нагревается и передается по подземным трубопроводам дальше в тепловую сеть за счет насосов, гоняющих воду по трубам. Теплосети, как правило, несут воду 70-150 градусов – все зависит от температуры снаружи: чем ниже градус на улице, тем горячее теплоноситель.

Перевалочным пунктом для теплоносителя становится центральный тепловой пункт (ЦТП) . Он обслуживает сразу целую систему зданий, предприятие или микрорайон. Это своеобразный посредник между объектом, создающим тепло и непосредственным потребителем. Если в котельной вода нагревается благодаря сгоранию топлива, то ЦТП работает с уже нагретым теплоносителем.

Рецепт горячей воды

Поставка теплоносителя заканчивается на входе в ЦТП или ИТП (индивидуальный ТП) – так, теплоноситель передается для дальнейших действий в руки ТСЖ или другой управляющей компании. Именно в тепловом пункте создается та горячая вода, с которой мы привыкли иметь дело – поступающая сюда с ТЭЦ вода греет в теплообменнике чистую холодную воду из водозаборников и превращает ее в ту самую горячую, что течет в наших кранах.

Обогрев здания и комнаты, эта вода постепенно остывает, ее температура падает до 40-70 градусов. Часть такой воды идет на смешение с теплоносителем и подается в наши краны с горячей водой. Дорога же другой части – снова на станцию, здесь остывшую воду согреют сетевые теплообменники.

Для чего же нужны градирни?

Величественные и массивные башни, называемые градирнями, не являются реакторами и центрами событий на ТЭЦ и на самом деле играют вспомогательную роль. Как это ни удивительно, но они применяются на теплостанции для охлаждения воды. Но зачем давать остывать той воде, которую постоянно нагревают?

В градирнях используется вторая часть « обратки», прошедшей цикл нагревания-охлаждения. Но ее температура еще довольно велика: 50 градусов для дальнейшего применения – слишком высокий показатель. Используют же побывавшую в градирнях воду для охлаждения конденсаторов паровых турбин. Это необходимо для того, чтобы пар, прошедший через паровую турбину, смог попасть в конденсатор и на холодных трубах внутри него сконденсироваться. Эти трубы как раз и охлаждаются водой, прошедшей градирни, температура которой теперь около 20 градусов. Если их не остудить, то не будет и потока пара через турбину, тогда и работать она не сможет. Конденсатор же снова превратит пар в воду, которая будет вновь пущена по циклу.