Как устроено современное водоснабжение?

Хозяину, который хочет построить дом с нуля, довести до ума запущенное строение или просто держать всю ситуацию на участке под контролем, обязательно нужно знать, как работает водоснабжение. Эта система за последние десятилетия настолько прочно вошла в нашу жизнь, что без нее уже практически невозможно представить себе нормальное существование, так что понимание принципов функционирования, а то и ремонта, является вполне полезной информацией, необходимой каждому.

Определение и описание

Водоснабжением называется организованная доставка воды из источников подземного или надземного типа непосредственно к потребителю в соответствии с требуемым количеством и показателями качества. Система водоснабжения включает в себя все необходимые инженерные конструкции, обеспечивающие такую доставку. Одним словом, эту систему можно обозначить как всем знакомый водопровод.

Если речь идет о самостоятельной организации водопровода для собственного участка, следует максимально тщательно выбирать источник воды. Иногда более практично сразу потратиться на обустройство сложной системы, которая достанет до источника, удовлетворяющего все требования в полном объеме, чем соглашаться на полумеры, которые удовлетворят запросы только частично.

Требования к источникам разнообразны, но логически обоснованы.

  • Выбранный источник должен обеспечивать необходимое количество воды в любой момент, желательно – с существенным запасом. Полноценная система, организованная для загородного дома, должна обеспечивать питьевые потребности проживающих здесь людей и животных, бесперебойную работу санузлов, а при необходимости – и полив огорода. Запас понадобится хотя бы для того, чтобы усиленно поливать огород в сильную жару или срочно варить в больших объемах компоты по факту поспевания фруктов.
  • Стабильность подачи воды – еще один важный критерий выбора источника. Если он в сильную жару способен пересохнуть или обмелеть, источник уже не сможет соответствовать первому критерию, а значит, даже переизбыток воды во все остальные сезоны не перекроет этот минус.
  • Качество подаваемой воды является одним из определяющих факторов. Нет никакого проку с огромных запасов технической воды, если населению нечего пить. Для жилого дома или дачи лучше выбирать такой источник, который дает максимально качественную воду: либо уже требуемого уровня качества, либо такую, которую можно без особых затрат и усилий очистить.
  • Рентабельность водоснабжения – это момент, который может перечеркивать предыдущие факторы, однако на него нужно смотреть в предпоследнюю очередь. Иногда из-за удаленности источника строительство и эксплуатация водопровода могут обойтись недешево, но все же это не повод пить техническую воду. Обращать внимание на рентабельность стоит лишь при сравнении двух источников, одинаковых по всем вышеописанным критериям.
  • Наконец, мощность источника, откуда планируется забирать воду, должна значительно превышать потребности всех, кто ею пользуется, включая и собственно экосистему. Грабительское использование природных ресурсов может за считаные годы привести к опустыниванию района, что вряд ли сильно обрадует хозяев.

Стандарты

Глобально характер водопровода зависит от того, для каких нужд будут использовать подаваемую им воду. Все актуальные требования по состоянию на 2018 год изложены в СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», хотя они касаются, как следует из названия, преимущественно питьевой воды. В случае с загородным домом водопровод должен соответствовать именно этим требованиям, поскольку описанная в документе вода считается единственной пригодной для питья и приготовления еды, а также санитарно-гигиенических процедур всех видов и сельскохозяйственных нужд.

Впрочем, бывает и так, что подавать такую воду проблематично либо ее количество весьма ограничено. На некоторых участках даже фактически присутствуют два водопровода, один из которых подает дорогую, но зато идеально чистую воду, а другой – недорогую, которая по классификации относится к воде для производственных нужд. В случае с приусадебными участками такая вода нередко может использоваться для орошения полей, а вот для питья уже не годится. При случае она может пригодиться и для других нужд, например, ею можно вымыть автомобиль.

Наконец, существуют и так называемые водопроводы для пожаротушения. Вода отсюда не соответствует вообще никаким стандартам – она просто подается в специальные резервуары на случай чрезвычайной ситуации, чтобы погасить разбушевавшееся пламя. Целенаправленно участок к такой системе никто подключать не станет, если исключить вариант мошенничества, тем более что за забор воды оттуда и ее нецелевое использование могут наказать.

Составляющие

Хотя для большинства из нас водопровод является совершенно обычным делом, на самом деле он практически в каждом случае является сложной инженерной конструкцией. Знание ее составляющих и ориентирование в классификации поможет дольше сохранить водопровод в работоспособном виде, а в случае поломки – быстрее определить ее причину.

Основные элементы

Стандартной конфигурации водопровода не существует – она каждый раз проектируется заново, учитывая различия в типах и качестве источников, а также в потребностях клиентов. В любом случае система всегда начинается с источника водоснабжения (одного или нескольких), который является последним природным объектом на стыке с рукотворными.

  • Водозаборные сооружения служат для приема воды из естественных источников для ее дальнейшей передачи в систему. В зависимости от того, находится источник на поверхности или под землей, такие сооружения могут иметь принципиально разный вид.
  • Насосные станции обеспечивают высокое давление, чтобы забираемая из источника вода под достаточным напором беспрерывно подавалась по системе дальше. Как правило, в больших системах водоснабжения такие станции довольно многочисленны, они встречаются на всех этапах подачи воды от источника до потребителя. Особенно актуальными они выглядят там, где присутствуют сильные перепады высоты в системе, например, если вода забирается из подземных источников или ее нужно подать значительно выше первого этажа.
  • Очистные сооружения призваны повысить качество воды, если изначально в источнике она не идеально соответствовала заявленным требованиям, что случается в преобладающем большинстве случаев. В случае со скважиной на собственном участке такие функции может выполнять даже фильтр, установленный в кессоне. В случае снабжения целых поселков такое сооружение может достигать масштабов отдельного большого предприятия. Как правило, после очистки вода начинает соответствовать питьевым стандартам, хотя при ее прогонке через старые трубы эффект от процедуры нередко оказывается полностью нивелированным.
  • Водоводы – это то, что обыватели нередко считают собственно водопроводом. Водовод – это сеть труб, используемых для транспортировки воды по всей системе. Нередко такая сеть дополнительно оснащается возвратными клапанами, которые не допускают реверсной подачи воды при наличии наклона.
  • Сооружения для хранения воды обычно характерны для водопроводов массового использования и представляют собой башни либо особые масштабные резервуары. Наличие таких сооружений нередко позволяет избежать катастрофы или минимизировать ее последствия, если произошла форс-мажорная ситуация, например, из-за засухи временно обмелели источники или из-за поломки прекратилась подача воды в системе.
  • Канализация не является обязательным элементом для каждого водопровода, однако в случае с жилыми домами наличие водоотведения весьма приветствуется. Оборудованная канализацией система предполагает, что загрязненные сточные воды сбрасываются в специально отведенное место, причем перед этим они хотя бы поверхностно очищаются от вредных или загрязняющих компонентов.

Классификация

Классифицировать системы водоснабжения можно по нескольким критериям, которые в обязательном порядке характерны для каждого водопровода.

Выделяют пять видов водоснабжения по назначению.

  • Централизованное водоснабжение городов и поселков предусматривает коммунальную собственность всей инфраструктуры с тем расчетом, что вода подается всем пользователям на общих принципах. Такой вариант хорош тем, что в случае поломки ремонтом занимается государственная структура, содержащая в своем штате необходимых специалистов.

Недостатком является то, что в нашей стране государственные системы нередко работают посредственно и не обеспечивают высшего качества обслуживания. Обычно такие системы подают воду, классифицируемую как питьевую, хотя реальный уровень качества может этому не соответствовать. В крупных городах централизованное водоснабжение не только холодное, но и горячее – в систему входят также котельные и отдельный водовод для подачи горячей воды.

  • Децентрализованное водоснабжение является антиподом центрального, поскольку здесь каждый хозяин обеспечивает подачу воды для себя самостоятельно, без участия центра. При этом имеется в виду как внутреннее водоснабжение промышленного предприятия, так и водопровод одного или нескольких участков, который никак не связан с системой окружающих участков. Нецентрализованное снабжение бывает и техническим, и питьевым: смотря какая вода нужна потребителю, и откуда он ее берет.
  • Системы сельскохозяйственного водоснабжения практически всегда подают воду среднего качества, которая не дотягивает до питьевой, но и не является технической в худшем смысле этого слова. Такое водоснабжение всегда исключительно холодное, вода отсюда обычно пригодна только для полива угодий, а для других целей не подходит.
  • Противопожарное снабжение подает воду в том виде, в каком она есть, каких-либо требований к ее качеству не выдвигается.
  • Комбинированные водопроводы предназначаются для доставки воды нескольких из вышеописанных типов, поэтому вода в них должна соответствовать наиболее высокому из стандартов.

    В зависимости от механизма подачи жидкости системы делятся на следующие разновидности:

    • самотечные или гравитационные системы в своей работе используют исключительно силу земного притяжения и наклон местности (источник обычно располагается в горах или на другом возвышении, тогда как потребители находятся в низине);
    • механизированные системы вынужденно используют насосы, чтобы подавать воду не только сверху вниз, но и в обратном направлении, а также чтобы обеспечить необходимый уровень давления в трубах;
    • зонные системы обычно достаточно велики для того, чтобы использовать в разных своих частях оба метода.

    По тому, из каких источников в систему поступает вода, водопроводы делятся на три вида:

    • большинство потребляет воду из открытых источников, преимущественно рек и озер;
    • в некоторых случаях водопровод питается из закрытых источников, среди которых невидимые снаружи родники и артезианские скважины;
    • водопроводы со смешанным питанием используют источники двух упомянутых видов.

    По тому, как именно используется подаваемая жидкость, системы водоснабжения также делятся на три разновидности.

    • Прямоточный водопровод предполагает, что вся подаваемая вода будет использована строго один раз, после чего уйдет в канализацию. Системы именно такого плана используются для подачи воды высокого качества, потому что сложно представить себе повторное использование сточных вод для того же питья или полива полей.
      • Оборотное водоснабжение предполагает многократное использование воды с повторной очисткой в пределах самой системы без сброса сточных вод. Как правило, такие системы используются исключительно на промышленных предприятиях, где высока вероятность загрязнения стоков вплоть до их токсичности при высоком водопотреблении. В связи с этим такой водопровод может и не иметь водозаборных составляющих – вода в закрытую систему была подана лишь раз и с тех пор циркулирует там без потерь.
      • Водопровод с повторным применением жидкости предполагает, что после первого использования подаваемая вода не окончательно потеряла свое качество, потому может быть использована еще раз для процедур другого типа без дополнительной очистки. Например, на промышленном предприятии вода питьевого качества используется для первичного ополаскивания новой, только что выпущенной тары, а потом может использоваться еще раз для мытья полов или автомобилей. При этом она не циркулирует в системе вечно – после второго или третьего использования она все же попадает в канализацию.

      Материалы и технологии

      Самые первые системы водоснабжения и водоотвода использовали довольно примитивные технологии: вода в них подавалась исключительно благодаря силе земного притяжения, а в качестве материалов для труб использовались не самые надежные древесина и бамбук или смертельно опасный для человека свинец. Естественно, ни о какой очистке не могло быть и речи, потому сейчас такая система водоснабжения окончательно и бесповоротно устарела.

      Еще в древности альтернативой для массированной подачи воды служили специально вырытые каналы, дно которых было выложено камнем или замазано глиной. Эта технология в существенно доработанном виде применяется и сегодня, вот только гидроизоляция обеспечивается более надежными бетонными блоками. Подаваемая через каналы вода может использоваться в качестве технической и для полива угодий, что же касается питья, то для этого ее сначала нужно старательно очистить.

      Сегодня и водоснабжение, и отведение сточных вод производится преимущественно через систему труб. Если говорить о материалах, из которых они производятся, то для подачи чистой воды обычно используют стальные, медные или пластиковые трубы, а в случае с канализацией используется все названное плюс чугунные изделия.

      Если говорить о водопроводах в масштабах крупных городов и многоэтажных зданий, то для их обеспечения водой используются циркуляционные насосы высокого давления. Применение такого оборудования и элементарные нормы санитарии и здравоохранения выдвигают особые требования к магистральным трубам – они могут производиться только из латуни и меди, а также пластика, но не любого, а РЕХ-полиэтилена, который кроится специальным оборудованием. Только названные материалы способны на протяжении многих лет выдерживать огромные объемы воды, прокачиваемые под высоким давлением, не загрязняя их собственными примесями.

      Как это работает?

      Понимание принципа действия любого механизма позволяет себя по-настоящему считать его хозяином. Человек, который четко представляет, как работает водопровод в его доме, может правильно распланировать различные сантехнические работы. Если же квартира или дом находится только на этапе покупки или строительства, можно заранее определить, насколько выгодной и удобной для эксплуатации будет готовая система.

      В квартире

      В многоквартирном доме водоснабжение наверняка является централизованным, потому достаточно всего лишь подключиться к существующей системе, но это только на первый взгляд. Дело в том, что схема разводки, то есть подачи воды в квартиры, в разных проектах осуществляется по-разному, что дает определенные преимущества, и, конечно же, недостатки. Основных типов разводки выделяют два – коллекторный и магистральный.

      • Коллекторный тип разводки встречается сравнительно редко. В этом случае вода централизованно поставляется до коллектора, который может быть одним на весь дом или одним на этаж. Отсюда каждый потребитель получает воду на равных условиях по собственной трубе, которая идет до квартиры. Благодаря этому, например, очень удобно перекрыть воду в одной квартире, не мешая всему подъезду, что в организационном плане очень важно для ремонта.

      При этом существующие в конструкции «карманы» зачастую не позволяют полностью опорожнить водовод, поэтому при ремонте возможны эксцессы в виде затопления. Кроме того, длина индивидуальных труб для каждой квартиры увеличивается в несколько раз, поэтому стоимость материалов и монтажа в случае замены возрастает многократно.

      • Магистральный тип в наше время является более массовым, для современных многоэтажных домов он справедливо считается стандартом. Никаких коллекторов здесь не предусмотрено – все потребители забирают воду из одного магистрального водопровода в порядке очередности, так, как это было бы на реке. Любой ремонт магистрали, а то и отдельной трубы, требует перекрытия подачи воды сразу для нескольких потребителей, что усложняет организацию ремонта, однако опустошить трубопровод значительно проще, потому протечки при ремонте маловероятны.

      «Личная труба» для каждой квартиры оказывается короткой, потому заменить ее сможет каждый хозяин без астрономических затрат. Если необходимо, можно без проблем скрыть такую трубу в штробах, чтобы она не портила дизайн помещения.

      Вода в любом случае подается под напором. Что касается канализации, то в пределах квартиры она обычно монтируется с небольшим уклоном в сторону выхода, чтобы обеспечить проходимость естественным путем. Как правило, канализационные трубы оснащаются специальными запорными клапанами, которые даже в случае нарушения работы системы не допустят протекания стоков в обратном направлении.

      Выход из каждой квартиры обеспечивается через магистральный стояк, который может быть как вынесенным в санузел, так и вмурованным в стену. В последнем случае стояк ремонтируется крайне редко, дополнительную прочность ему обеспечивают стены, окружающие его со всех сторон, а вот если он вынесен в помещение, то для его замены необходимо согласие всех соседей сверху на полное перекрытие системы на время работ, иначе стоки польются прямо в квартиру.

      В частном доме

      На приусадебном участке система водоснабжения может быть всего лишь составляющей частью централизованной, а может быть и полностью автономной. В первом случае все сравнительно просто – забор воды происходит из магистральной трубы, но о минусах такого решения было сказано в начале статьи. Если же речь идет о нецентрализованном водопроводе для одного участка, то план выглядит намного сложнее, но при правильной организации системы достигается полная независимость при высоком качестве подаваемой воды.

      Раз центральный водопровод отбрасывается, источником для подключения к нему может выступать либо колодец, либо скважина. Открытые водоемы вроде озера или реки для частного дома используются редко – обычно вода в них не соответствует санитарным нормам, а очищать ее усилиями одной дачи от речной до питьевой будет непросто. Следовательно, используются подземные источники, которые, располагаясь на значительной глубине, уже прошли предварительную естественную очистку благодаря пройденным слоям песка.

      Глубина такого источника сильно зависит от специфики местности, но практически никогда не составляет меньше 10-15 метров. Для закачки в наружные сети обязательно используются насосы, расположенные на соответствующей глубине. Там же, в кессоне, обычно располагаются и фильтры, которые важны тем больше, чем меньшая глубина у источника. Следовательно, наружу вода подается уже под давлением и в очищенном виде. При входе в систему труб обычно устанавливается контрольно-регулирующий блок, измеряющий различные показатели и позволяющий контролировать их.

      Для подачи воды из колодца или скважины в дом обустраивается трубопровод, который может находиться как под землей, так и снаружи. Первый вариант обычно выглядит предпочтительнее, поскольку лучше защищает и сами трубы, и протекающую в них воду, однако он затратнее за счет необходимости рытья траншеи, а также не предполагает простого доступа к трубам в случае необходимого ремонта. С другой стороны, в зимнее время трубы, оставшиеся на морозе, не только не будут функционировать, но и могут лопнуть.

      Металлопластиковые трубы не являются лидером ни в плане качества, ни в плане стоимости, но зато они не требуют специалистов и особого оборудования для своей установки – хватит сил умелого хозяина, вооруженного домашним инструментом. Полипропилен считается сравнительно недорогим материалом, обеспечивающим надежное бесшовное соединение и способный прослужить десятилетиями. Сшитый полиэтилен хорош тем, что не боится даже замораживания, потому его можно и не прятать под землей, он все равно прослужит не меньше полувека. Наконец, самым дорогим материалом остается медь, но зато она вовсе не имеет сроков эксплуатации, поэтому считается вечной, да и выглядит весьма эстетично.

      Описанный трубопровод доставляет воду до сантехнических приборов, однако для того, чтобы подавалась не только холодная, но и горячая вода, систему стоит усложнить водонагревателем. Для нужд частного дома используют как классические бойлеры, греющие воду только для водопровода, так и бойлеры с двойным контуром, подающие горячую жидкость и в водопровод, и в систему внутреннего отопления.

      Централизованная канализация в районах одноэтажной застройки встречается крайне редко, потому каждый хозяин должен решать эту проблему самостоятельно. Рытье выгребной ямы неизбежно, однако она может быть как закрытой, так и выложенной кирпичом по шахматному принципу. Последний вариант идеальным не назовешь, ведь стоки, по сути, сбрасываются в грунт собственного участка, и, хоть и фильтруются благодаря проходимым слоям грунта, все же возвращаются назад в систему через колодец или скважину. Закрытая выгребная яма обязательно требует периодического вызова ассенизаторов, однако можно уменьшить частоту обращений к ним, если использовать специальные химические средства, ускоряющие разложение отходов.

      Правила эксплуатации

      Правила, регламентирующие особенности использование системы водоснабжения, могут отличаться в зависимости от того, кто владеет сетью и ее отдельными узлами. Стандартные правила эксплуатации водопровода как в условиях квартиры, так и на собственном приусадебном участке, предполагают всего лишь периодический осмотр системы на предмет протечек и других дефектов, а также ремонт и замену отдельных комплектующих водопровода по мере необходимости.

      Водоснабжение своими руками показано в следующем видео.

      Комментарии
      Автор комментария