Възможности при тръбите за сградни ВиК системи
Изборът на подходящите тръби за водоснабдителни и канализационни системи в сгради включва внимателно разглеждане на различни фактори, като например свойства на материала, изисквания в конкретното приложение, цена и особености на монтаж. След като разберете предимствата и недостатъците на всеки тип тръба, можете да вземете информирани решения, които гарантират надеждността и ефективността на водоснабдителната и канализационната система в дадена сграда. Правилното инсталиране и поддръжка също са от решаващо значение за максимизиране на живота и ефективността на тръбите, използвани във всяка сграда.
В настоящата статия ще направим преглед на видове тръби, предлагани на пазара за сградни водоснабдителни и канализационни системи, с обзор на техните свойства, особености и възможности за приложение.
Текст: списание Строители
Водоснабдяването и канализацията са две взаимосвързани системи, които играят решаваща роля за гладкото функциониране на жилищни, търговски и промишлени сгради. Водоснабдителните линии са тези, които ви позволяват да имате достъп до чиста вода във вашия дом или всяка друга сграда. Тази вода може да е от общинската водоснабдителна система или от частен кладенец. Канализационната линия на сградата се използва за изхвърляне на отпадъчните води, така че да могат да бъдат пренесени другаде, за да се третират или изхвърлят правилно. Канализационните линии изхвърлят смесени флуиди „черни“ (от тоалетни) и „сиви“ (от душове, мивки, перални и съдомиялни машини) води. Канализационните потоци могат да бъдат отведени до пречиствателна станция за отпадъчни води или до септична система. Въпреки свързаното им функциониране, двете системи са разделени. Причината, поради която е толкова важно тези две линии да бъдат разделени, е да се предотврати кръстосано замърсяване на водоснабдяването в сградата. В противен случай това ще се отрази на здравето на ползвателите на водата.
Условията на експлоатация на двете системи са различни – различни са налягането, дебитите и качеството на флуидите в тръбите. Когато става дума за канализационни системи, основните съображения са издръжливостта, устойчивостта на корозия и способността да се справят с големи обеми отпадъчни потоци, а при водоснабдителните линии сред най-важните качества са безопасността за питейната вода, лесният монтаж и дългият живот. Тук ще разгледаме различни възможности за използване на отделни видове тръби в сградните ВиК системи.
Тръби от поливинилхлорид (PVC)
Едни от най-често използваните пластмасови тръбни материали са тръбите от поливинилхлорид. Те са основен елемент в съвременните водопроводни системи, особено за захранване със студена вода, а също и за канализация. Широко използвани са в жилищни и търговски условия, където са предпочитани поради своята лека конструкция и лесен монтаж. Обикновено те са кремави, бели или сиви, но можете да ги намерите и в почти всеки цвят, който харесвате. PVC тръбите често се използва за транспортиране на вода под високо налягане, каквото е например в главния водопровод на сградата. Устойчиви са на корозия и химическо въздействие, което ги прави издръжливи в различни среди. PVC тръбите обикновено се съединяват чрез заваряване с разтворител - процес, който създава здрава и непропусклива връзка, осигуряваща дълготрайност на водопроводната система. Поливинилхлоридните тръби обаче имат ограничения, особено в неспособността им да се справят с високи температури. Те могат да се деформират и да загубят структурна цялост, ако бъдат изложени на гореща вода с температури над 60°C (140°F), което ги прави неподходящи за захранващи линии за гореща вода. Освен това PVC е уязвим към UV деградация, така че трябва да бъде защитен, когато се използва на открито.
PVC тръбите се предлагат в различни диаметри и дължини. Свойствата им, свързани с безопасност, здравина, рентабилност, екологичност и възможност за рециклиране, им позволяват да бъдат използвани за множество цели - от пренос на вода за водоснабдяване в сгради, индустрии, съоръжения и оборудване, до транспортиране на битови канализационни и промишлени отпадни води. Те не се влияят от често използвани химикали като соли, киселини, оксиданти или основи. PVC тръбите могат да се използват както в подземни, така и в надземни помещения на всякакви сгради. Те също са удобни за използване на открито, в случай че включват UV инхибитори и стабилизатори за защита срещу ултравиолетова радиация и са защитени с подходящо покритие.
Тъй като се използват под температурата на встъкляване (Tg 80°C), PVC тръбите може да се считат за функционална бариера, предотвратяваща преминаването на вещества с ниско молекулно тегло към питейната вода. PVC водопроводните тръби се произвеждат, модифицират и регулират строго. Безопасността на PVC тръбните системи за транспортиране на питейна вода в Европа е строго регулирана. Отчасти от Регламента REACH относно химичните вещества, отчасти от Европейската директива за питейната вода и свързаните с нея стандарти и национални законодателства, които позволяват използването само на положително изброени вещества. Производителите на PVC тръби подлежат на сертифициране от трета страна от акредитирани лаборатории и институти, които впоследствие също извършват редовни одити, за да гарантират непрекъснато съответствие. Тези разпоредби и спазването им допринасят за продължаващото използване на PVC тръби като нетоксичен, дълготраен и безопасен материал за транспортиране на питейна, непитейна и преработена вода.
Тръби от хлориран поливинилхлорид (CPVC)
За приложения, които изискват транспортиране на гореща вода, често избраният материал са тръбите от CPVC (хлориран поливинилхлорид). CPVC тръбите споделят много от предимствата на PVC тръбите, включително лесен монтаж и устойчивост на корозия. Също като PVC тръбите и тези имат способност да издържат на високо водно налягане, което ги прави добър материал за главна водопроводна линия. Освен това, благодарение на хлорирането на поливинилхлорида, те имат допълнителното предимство, че могат да издържат на по-високи температури, обикновено до 93°C (200°F). Това прави CPVC тръбите подходящи за линии за топла вода както в жилищни, така и в търговски сгради. CPVC тръбите имат функция за самозагасяване, което означава, че не се запалват, когато са изложени на пламъци. Това свойство на огнеустойчивост добавя допълнително ниво на безопасност към водопроводните системи, намалявайки риска от пожари.
CPVC тръбите предлагат широка гама от размери и спецификации, за да отговарят на различни водопроводни нужди. Що се отнася до стойностите на хидростатичното налягане, те могат да издържат до 400psi при 22,8°C (73°F) и 100psi при 82,2°C (180°F). Тръбните фитинги от CPVC се предлагат в различни дизайни и са проектирани да издържат на високо водно налягане и да осигурят плътна връзка между тръбите, подобрявайки цялостната производителност и издръжливост на водопроводната система. Наред с това, че CPVC е по-издръжлив на топлина, той е и по-скъп от стандартния PVC. С течение на времето може да стане крехък, особено ако е изложен на променливи температури или пряка слънчева светлина. Следователно е необходим внимателен монтаж, за да се избегне напукване, гарантирайки дълготрайност и надеждност на системата. Обикновено приложението на този тип тръби е във водоснабдителните линии на сградите. Те рядко се използват за канализация поради по-високата им цена и специфичните им температурни предимства, които не са необходими за канализационните линии. От друга страна, въпреки че CPVC струва повече от PVC, той все пак е бюджетен вариант в сравнение с металните тръбопроводни материали. Тъй като технологиите на хлориране на PVC се развиват, се очаква в бъдеще CPVC тръбите да намират все по-широко приложение.
Тръби от PEX (омрежен полиетилен)
Омреженият полиетилен стават все по-популярен материал за тръби в жилищните водопроводни системи. За разлика от PVC, PEX може да издържи на екстремни температури и затова може да се използва за транспортиране както на топла, така и на студена вода. PEX е известен със своята гъвкавост, която му позволява лесно да се провира през стени и около препятствия, без да са необходими множество съединения или фитинги. Може да прави завои от 90 градуса без проблем. Тази гъвкавост не само опростява монтажа, но също така намалява потенциала за течове. Поради своята еластичност и гъвкавост, тези тръби могат да поемат по-големи напрежения от металните тръби и са подходящи за сеизмични зони. Освен че е гъвкав, PEX е лесен за рязане и съединяване. Системата PEX е проектирана да пасва заедно чрез комбинация от фитинги и пръстени или скоби. Този метод за свързване на тръби замества запояване или залепване. Процесът на монтаж е бърз и лесен, а материалът е издръжлив. PEX тръбите са устойчиви на котлен камък и хлор, не корозират и имат дълъг живот, което ги прави отличен избор за модерни водопроводни системи. Те тежат 7 пъти по-малко от медни тръби и 13 пъти по-малко от стоманени тръби за еквивалентни диаметри.
PEX обаче е чувствителен към UV светлина, която може да разгради материала с течение на времето, така че трябва да се пази от пряка слънчева светлина. Обикновено не се използват за канализационни системи. За да намерите подходящата PEX тръба за вашите нужди, ще трябва да проучите кода за обозначение на материала на всеки продукт. Този код обикновено се изписва на самата тръба и се състои от четири цифри. Първата цифра е за устойчивост на хлор (1-5), втората – за UV устойчивост (1-5), а третата и четвъртата – за хидростатично проектно напрежение, числата варират. PEX тръбите са разделени цветово на сини и червени за доставяне съответно на студена и топла вода. За битови водопроводни и отоплителни системи повечето нужди ще бъдат покрити от тръба 15мм. Някои инсталации, които се нуждаят бързо от големи количества вода, като вани или бойлери, ще работят по-добре с 22мм тръба. Най-често срещаните размери на PEX тръбите са 15мм, 22мм, 28мм и 110мм.
Медни тръби
Тръбите от мед са традиционен избор във водопроводните инсталации от десетилетия, използвани както в системи за топла, така и за студена вода. Медта е много издръжлива и има естествени антимикробни свойства, което помага за предотвратяване на растежа на бактерии във водопроводите. Тези тръби също са устойчиви на корозия и могат да издържат на високи температури, което ги прави подходящи за широк спектър от приложения, включително системи за отопление, вентилация и климатизация. Въпреки това, медните тръби са по-скъпи от пластмасовите алтернативи и изискват квалифицирана работна ръка за монтаж, тъй като обикновено се съединяват чрез запояване. Въпреки по-високата им цена, дълготрайността и надеждността на медните тръби често оправдават инвестицията, особено в сгради, където издръжливата водопроводна система е от решаващо значение. Заедно с това имайте предвид, че ако водата е силно киселинна, тези тръби може да корозират с времето. Специалисти препоръчват да избягваме да използвате медни тръби, ако водоснабдяването е с вода с pH<6,5. Такива условия могат да присъстват във водата, доставяна от някои частни кладенци, и могат да причинят корозия на медни тръби. Съответно, тези тръби рядко се използват за канализационни системи, поради податливостта на корозия от отпадъчни води и заради високата им цена.
Има два основни типа медни тръби, които могат да се използват заедно за оборудване на цяла водопроводна система в сградите – твърди и гъвкави. Твърдите медни тръби се използват в цялата сграда за водоснабдяване. Материалът може лесно да се нарязва на парчета и след това да се споява в система. Гъвкавите медни тръби са от ковка мед и се използват в къси линии от системата, където пространството е ограничено и е необходима гъвкавост, като например в ъглите или в захранващия тръбопровод към крана.
Медните тръби се предлагат в различни размери, обозначени с диаметъра в милиметри, от един външен ръб до друг. Най-популярните размери са 15мм и 22мм. Можете също така да получите 18мм тръби и много размери над 22мм, чак до 108мм. Другият начин за измерване на твърди медни тръби е свързан с тяхната дебелина. Има три степени на дебелина, от които да избирате за използване във водопроводни инсталации – тип M, тип L и тип K. Тип M е този с най-тънката медна стена. Може да се използва за водопроводни тръби, но по-често се използва за дренажни и вентилационни тръби. Този тип работи добре за топли и студени захранващи линии в сградите. Тип L са със средна дебелина. Обикновено това е типът избиран за транспортиране на питейна вода. Както при тип M, този тип работи добре за вътрешни топли и студени захранващи линии. Тип K има най-дебелите стени, което го прави идеален за тежки условия. За разлика от типове M и L, тип K е идеалният избор за подземни обслужващи линии.
Медните тръби предлагат значителни предимства, които са им помогнали да издържат изпитанието на времето. Те са с доказано дълголетие и издържат 50-70г. експлоатация. Когато медните тръби в крайна сметка трябва да бъдат сменени, материалът може да бъде рециклиран.
Стоманени тръби
Тук се отнасят основно тръби от галванизирана и от неръждаема стомана. Тръбите от галванизирана стомана някога са били често срещан избор за водопроводи, особено в по-стари домове. Тези тръби са здрави и издръжливи, но с течение на времето са податливи на корозия. Тази корозия може да доведе до намален воден поток, течове и дори замърсяване на водоснабдяването. В резултат на това поцинкованата стомана до голяма степен е заменена от по-модерни материали като PEX и CPVC в новото строителство. Въпреки това те все още намират своето място, тъй като цинковото им покритие помага за предотвратяване на ръждясване. Освен това тези тръби са достъпни. Поцинкованата стомана е много по-евтин материал от медта. Подобно на неръждаемата стомана, поцинкованата стомана е много твърда и може да издържи на големи натоварвания. Тръбите от този вид имат лесен монтаж - краищата на галванизираните стоманени тръби са с резба, така че лесно могат да се завинтват една в друга. Въпреки че тези тръби са здрави, те също са изключително тежки. Много важно е да следите за изправността на такива тръби. Ако поцинковането отвън е компрометирано, тръбите стават уязвими на корозия за кратко време и могат да отделят вещества, които да нарушат качествата на водата. В такъв случай следва да бъдат подменени.
В среди, където корозията е сериозен проблем, като крайбрежни райони или региони с висока влажност, тръбите от неръждаема стомана са отличен избор. Неръждаемата стомана е силно устойчива на корозия, което я прави идеална за водопроводни системи, изложени на тежки условия. Тези тръби са издръжливи и могат да издържат на широк диапазон от температури и налягания. Неръждаемата стомана е по-скъпа от полимерните материали, но цената на такива тръби корелира с високо ниво на качество. Въпреки по-високите първоначални разходи, дългосрочните предимства на неръждаемата стомана, особено по отношение на издръжливостта и устойчивостта на корозия, я правят инвестиция, която си заслужава в определени приложения.
Чугунени тръби
Тези тръби са традиционен избор за канализационни системи, особено в по-стари сгради и големи конструкции. Чугунът е невероятно здрав и може да намали шума от течаща вода, което е значително предимство при многоетажни сгради с големи потоци отпадни води. Често наричана „тихата тръба“, чугунената тръба е известна именно със своите звукоизолиращи свойства, намалявайки шума, генериран от водния поток. Според Института за чугунени тръбопроводи на САЩ - организация на водещи американски производители на чугунени тръби, инсталирането на чугунени тръби за отпадни води може да създаде водопроводна система, която е до 11 пъти по-тиха от изцяло пластмасова система. Това се дължи на специалната микроструктура на чугуна, която потиска всякакви вибрации, приложени към желязото, като по този начин намалява шума. Микроструктурата не е единственото предимство на чугуна, когато става въпрос за шум. Методът за свързване на тръбни секции също играе ключова роля. Неопреновите гумени уплътнения, използвани в чугунени инсталации, предпазват тръбните секции от допир, като по този начин елиминират всякакъв звук, свързан с контакта. Освен това тръбопроводите от чугун няма да се стопят или изгорят при пожар, което означава, че дизайнерите и инженерите могат да избегнат допълнителни разходи и сложност от добавянето на противопожарни материали. Канализацията е по-проста и много по-рентабилна. И колкото повече етажи има в сградата, толкова по-големи са спестяванията. Въпреки тези предимства, следва да споменем, че чугунените тръби са тежки и трудни за монтаж, изискващи специализирани инструменти и труд. С течение на времето чугунът може да ръждясва, особено ако не се поддържа правилно, което може да доведе до течове и необходимост от подмяна.
Предварително изолирани тръби
Предварително изолираните тръби представляват модерно и ефективно решение за отоплителни, охладителни и индустриални инсталации, което значително повишава енергийната ефективност и намалява загубите на топлина по трасето. Изградени с висококачествена изолация, тези тръби ограничават топлинните загуби, предпазват от кондензация и минимизират риска от корозия, което ги прави предпочитан избор за приложения в различни сгради - жилищни, търговски и индустриални. Изолационният слой, обикновено изработен от полиуретанова пяна, гарантира устойчивост при различни климатични условия, което позволява използването им както за подземен монтаж, така и за открити инсталации.
Тези тръби са особено ефективни при пренос на флуиди с голям температурен диапазон, което ги прави подходящи за системи, използващи термопомпи, както и за охлаждащи инсталации. Структурата на изолираните тръби включва централна преносна тръба, заобиколена от висококачествена изолация, която е покрита с устойчив външен слой. Тази конструкция осигурява не само висока издръжливост, но и ефективна защита срещу механични повреди и атмосферни влияния, което допълнително удължава живота на системата.
Освен това, предварително изолираните тръби предлагат гъвкавост при инсталиране, което е изключително полезно за сгради със сложна инфраструктура. Те могат да бъдат лесно адаптирани към различни трасета и дължини, което позволява оптимизиране на пространството и по-бърз монтаж. Гъвкавите варианти на тези тръби позволяват пренос на топлинна енергия дори на места с ограничен достъп и извивки. Съединяването на тръбните секции се осъществява чрез специализирани фитинги и методи на заваряване, които осигуряват плътност и предотвратяват течове, подобрявайки цялостната безопасност на системата.
От икономическа гледна точка, предварително изолираните тръби допринасят за дългосрочни спестявания, намалявайки оперативните разходи чрез по-добра енергийна ефективност и намалени нужди от поддръжка. Въпреки че първоначалната им цена може да бъде по-висока в сравнение с традиционните тръби, икономиите, свързани с енергийните разходи и по-дългият живот, ги правят финансово ефективен избор. Този тип тръби е екологичен избор, тъй като намалява емисиите на въглероден диоксид, благодарение на подобрената ефективност на преноса на топлина.
Предварително изолираните тръби намират приложение в различни видове сградни системи и са особено подходящи за съвременни енергоспестяващи проекти, където надеждността и икономичността са от съществено значение.
Тръби от полиетилен с висока плътност (HDPE)
През последните години тръбите от HDPE (полиетилен с висока плътност) придобиха популярност за използване в канализационни, водоснабдителни и газоразпределителни системи. Те се изработват чрез процес, известен като екструзия - HDPE материалът се нагрява до полуразтопено състояние и след това се прокарва през матрица, за да се образува тръба. След това тръбата се охлажда и нарязва на желаната дължина, което спомага за втвърдяването на материала. Този процес гарантира постоянно качество и висока издръжливост на крайния продукт. HDPE е гъвкав, издръжлив материал, който е устойчив на корозия и излагане на химикали. Едно от значителните предимства на HDPE тръбите е способността им да се монтират чрез безизкопна технология, което намалява необходимостта от обширно копаене и свежда до минимум прекъсванията по време на монтажа. Съединенията на тръбите от HDPE се осъществяват чрез методи на топлинно или електрофузионно заваряване, създавайки здрави връзки без течове. HDPE тръбите могат да издържат на широк диапазон от температури и налягания, което ги прави универсални за различни приложения. Освен това те са с по-малко тегло от металните тръби, но по-здрави в сравнение други пластмасови тръби, което ги прави идеален избор за тежки носещи приложения. Въпреки че първоначалната цена на HDPE тръбите може да е по-висока в сравнение с някои други материали, техните дългосрочни предимства, включително намалена поддръжка и увеличена издръжливост, често ги правят икономически ефективен избор за много проекти.
Заключениe
Изборът на правилния тип тръба за водопроводни и канализационни системи включва отчитане на фактори, като приложение, условия на околната среда, бюджет и местни строителни норми. Всеки тип тръба има своите силни страни и ограничения и разбирането им ще помогне да се гарантира дълголетието и ефективността на водопроводните и канализационните системи във всяка сграда. Има няколко ключови фактори, които би следвало да се разглеждат при избора на тръби за ВиК системи в сгради. Един от тях е издръжливостта на тръбите. Изберете материали, които ще издържат на условията на околната среда и налягането, на които ще бъдат изложени. Важна е и цената на тръбите - балансирайте първоначалната цена с дългосрочните разходи за поддръжка и подмяна. Друг важен фактор е инсталацията. Разгледайте сложността на инсталация, наличието на фитинги и изискваните инструменти. От съществено значение е и спазването на регулациите. Уверете се, че използвате тръби в съответствие със строителни кодекси и регулации относно използването на материали. И накрая, но не на последно място по важност, е гарантиране на безопасността на тръбите, използвани за водоснабдяване с питейни води. Това означава, че за гарантиране качеството на питейната вода в сградите, за водоснабдяване следва да използвате тръби, чиито материали не отделят вредни вещества във водата, за което производителите могат да гарантират със сертификати за съответствие с приети стандарти.
В заключение можем да обобщим, че в жилищни водоснабдителни системи обикновено се използват PVC, CPVC или PEX тръби поради лесната инсталация и икономическата ефективност. Медни тръби могат да се използват за зони, изискващи издръжливост и по-високи температури на водата. В търговски и индустриални сгради за водоснабдителни системи могат да бъдат използвани тръби с по-голям диаметър като поцинкована стомана, HDPE или сферографитен чугун за по-високо налягане и обем. Също CPVC и PEX тръби могат да се използват за специфични приложения в сградите. В жилищни канализационни системи обикновено се използват PVC или HDPE тръби за оттичане на отпадъчни води поради тяхната устойчивост на химикали и лесната инсталация. Чугунени тръби може да се използват в някои приложения за намаляване на шума и издръжливост. В търговски и индустриални сгради за канализационни системи често се използват HDPE или чугун за големи канализационни системи поради тяхната издръжливост и химическа устойчивост. Специализирани приложения могат да изискват персонализирани материали в зависимост от естеството на отпадните води.