Водоснабжение частного дома из колодца

Вопрос водоснабжения частного дома относится к важнейшей составляющей организации современного комфортного быта. Задача многократно усложняется, если жилое строение расположено вне зоны покрытия системы централизованного водопровода. А ведь такая ситуация, как раз является типичной для домов загородной застройки. Выход может быть найден путем создания и обустройства собственного источника хозяйственно-питьевого водоснабжения. Зачастую исполнение его роли возлагается на колодец или скважину.

Водообеспечение частного дома из скважины рассматривается в других наших материалах. Здесь же разберем, как организовать его правильно, используя традиционный шахтный колодец.

Колодец

Следует сразу определиться, что речь пойдет именно о шахтных колодцах. Ведь существуют еще и трубчатые колодцы – абиссинские или скважины-иглы.

Добыча колодезной воды успешно осуществлялась нашими предками еще на заре человеческой истории. Поэтому технологии строительства этих немудреных гидротехнических сооружений отработаны веками, однако, дошли до нашего времени практически без изменений. До сих пор они эффективно используются в местах, куда затруднителен подъезд бурильной техники, а также там, где хозяева участков желают сэкономить на привлечении дорогостоящих специалистов. Ведь весь комплекс работ можно выполнить своими силами, используя лишь подручные, имеющиеся в каждом хозяйстве инструменты и приспособления.

Соблюдая простые правила при строительстве колодца, можно быть уверенным, что в результате вы гарантированно обеспечите своё жильё надежным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения на долгие годы.

Структура сооружения

Шахтный колодец включает 3 основные функциональные составляющие:

1. Водоприемник (донный фильтр) – нижняя часть, предназначенная для фильтрации и накопления воды.
2. Ствол – обсаженная шахта, связывающая конструкцию в единое целое. Крепление ствола может осуществляться с использованием широкого спектра строительных технологий и материалов. Например, деревянным срубом, каменной кладкой, бетонными кольцами, стальными трубами большого диаметра и т.д. Задача обсадки – сохранить целостность конструкции, защищая выработку от обрушения, плывунов и загрязнения водоприемника верховодкой.
3. Оголовок (надстройка) – видимая верхняя часть, размещаемая над поверхностью грунта. Защищает источник от проникновения в него пыли, дождевой воды, мусора, в зимнее время предохраняет от замерзания, может нести эстетическую нагрузку в составе ландшафтного ансамбля участка. Надстройка также является важным конструктивным элементом, обеспечивающим удобную и безопасную эксплуатацию гидротехнического сооружения. В ней размещается механическое или электрифицированное водоподъемное оборудование. Так, в «классическом» варианте – это ручной ворот с цепью и ведром, в современном – поверхностный центробежный насос либо насосная станция. Если же используется погружной насос (в водоприемной части), то в оголовке могут размещать узлы его управления и сервиса.

Гидроизоляция колодца

Одним из значимых факторов, влияющих на органолептический состав воды в колодце, является защита водоприемной части от проникновения в неё посторонних примесей с вышележащих пластов грунта и дневной поверхности. Как уже было сказано, обеспечение решения этой задачи в основном возлагается на обсадку выработки и её оголовок. А так как после завершения строительства сооружения вода в него должна поступать исключительно через донный фильтр, то это уже напрямую зависит не только от механической целостности шахтной конструкции, но и от её надежной гидроизоляции.

Мероприятия гидрозащиты колодца подразумевают комплексный подход. При этом технологии их проведения определяются типом шахты и материалами образующих поверхностей ствола.

В общем случае следует рассматривать возможность улучшения водоупорных свойств:

• наружной поверхности обсадки ствола, что достаточно сложно реализовать на практике, так как доступ к ней затруднителен. Частично эта задача решается внешней обмазкой элементов шахты до их погружения в землю. Например, нанесением битумного покрытия на бетонные кольца;
• внутренней поверхности обсадки ствола. Хотя эффективность подобных мероприятий несколько ниже, чем при наружной гидрозащите, однако, к ним прибегают чаще. Внутреннюю обработку выполняют как сразу после завершения строительства колодца, так и во время проведения ремонтных операций;
• монтажных швов. Они устраиваются с использованием специальных растворов, в последствие обрабатываются гидрофобных смесями, герметиками или мастиками;
• прилегающего поверхностного слоя грунта. Задача решается изготовлением глиняных замков и отмосток, благодаря которым обеспечивается отток дождевых и талых воды от ствола. Этим снижается вероятность их инфильтрации в эксплуатируемый водоносный горизонт.

Материалы для гидроизоляции колодца

Сегодня небольшие частные колодцы сооружают, используя готовые железобетонные кольца. В процессе их установки, чтобы получать качественные водоупорные стыки применяют цементно-песчаный раствор с добавлением жидкого стекла или специальных гидрофобных присадок. Кольца также могут устанавливаться на прокладках из саморасширяющегося бентонитового шнура.

Защитная обмазка внутренней поверхности конструкции шахты может выполняться профильными цементно-полимерными составами заводского изготовления. При этом как для гидроизоляции стыков, так и для покрытия больших площадей рекомендуется применение смесей с проникающим эффектом. Такая обмазка способна не только создать поверхностный водоупорный барьер, она работает также в толще материала стенок шахты, полностью блокируя даже капиллярное движение жидкости извне.

В общем виде мероприятия по изоляции внутренних стенок колодца из бетонных колец будут следующими:

• с помощью мощного насоса осуществляется откачка воды из водоприемника либо максимально возможное понижение её уровня;
• образующим поверхностям шахты дают немного просохнуть;
• выполняется обследование стенок и швов;
• поверхности подлежат зачистке, проблемные швы и места локальных протечек расшиваются;
• обработке гидрозащитными составами подвергаются обнаруженные местные изъяны, а затем основная площадь стен.

Все гидрозащитные цементные составы обладают высокой стойкостью к механическим воздействиям. Они легко наносятся (шпателем или кистью) и достаточно быстро схватываются.

Утепление колодца

Потребность в дополнительном утеплении колодца может и не возникнуть, если он используется на участке дачного типа, с сезонным пребыванием хозяев. Однако, если требуется еще и зимний вариант водоснабжения загородного дома, то без дополнительной теплозащиты хозяйственно-питьевого источника уже не обойтись. Актуальность утепления не вызывает сомнений особенно при эксплуатации конструкций колодцев современно типа – из бетонных колец. Ведь они гораздо быстрее промерзают, чем их исторические предшественники – сооружения срубового типа.

В зависимости от того насколько эффективная теплозащита требуется в вашем климатическом регионе, можно рассматривать упрощенные или комплексные подходы, например:

1. Смонтировать внутри оголовка на уровне земли вторую крышку. Таким образом, формируется буферная зона, затрудняющая проникновение отрицательных температур в шахту.
2. Обложить утеплителем верхнее надземное кольцо, затем, обшить досками, декоративными фасадными панелями, обложить кирпичом или плиткой. В качестве утеплителя хорошо подойдут влагостойкие материалы – пенопласт или пенополиуретан.
3. Возвести над оголовком утепленную декоративную надстройку в виде домика. В регионах, где зимняя температура опускается не слишком низко, достаточно поставить небольшой деревянный сруб без дополнительной теплоизоляции.

Подвод воды в дом (общая схема водопровода)

Построить колодец, соблюдая все нюансы технологии – это только полдела в вопросе комфортного водообеспечения. Предстоит еще выполнить обвязку, обустройство водозабора – проложить коммуникации к дому, подключить их к сантехническим и прочим инженерным устройствам.

Рекомендуется начать с наброска схемы будущего водопровода. Она поможет учесть все важные для системы элементы, а в последствие безошибочно осуществить её монтаж. На схеме указываются: пути прокладки магистральных трубопроводов и разводки, их диаметры; соединительные, переходные, поворотные и отводные фитинги. Подобная спецификация поможет точно подсчитать требуемый монтажный материал. Необходимо также обозначить места подключения насоса, запорно-регулирующей арматуры, фильтрующей установки, гидроаккумулятора, бойлера для горячей воды и сантехнических приборов.

Выбор насоса

Для небольших частных источников водоснабжения широко используются поверхностные центробежные, погружные центробежные или вибрационные насосы.

Водоподающее оборудование вибрационного типа

Механизм вибрационного насоса отличается своей простотой, что положительно сказывается на его стоимости. Функционирование агрегата строится на использовании магнитной катушки, приводящей в движение сердечник и резиновую диафрагму. Совершая колебательные движения в замкнутом объеме рабочей камеры, диафрагма через впускной клапан всасывает воду, затем, через выпускной клапан выталкивает ее в подающий трубопровод.

При отсутствии в воде песка вибрационные насосы могут эксплуатироваться без поломок довольно длительное время, а их обслуживание не вызывает затруднений, даже если выполняется своими силами. Однако, хотя «вибрационники» и относятся к наиболее простому и бюджетному сегменту водоподъемного оборудования, при их установке следует принимать во внимание, что они отличаются невысокой производительностью.

Водоподающее оборудование центробежного типа

Функциональный принцип центробежного насоса отображен в названии агрегата. Его кинематическая схема состоит из электродвигателя, вал которого вращает лопасти крыльчатки. При движении лопастей создается центробежная сила, увлекающая и выбрасывающая поток воды в подающий трубопровод. Центробежные насосы отличаются высокой производительностью, но чувствительны к подсосам воздуха на стороне забора жидкости. Кроме того, их функциональный принцип позволяет:

• всасывать воду с глубины не более 8-9 м;
• подавать (нагнетать) воду до 200 м.

Учитывая такие физические особенности центробежных агрегатов, для эксплуатации неглубоких колодцев достаточно установки поверхностного центробежного насоса. Он также предпочтительней, если вода подается с обилием загрязнений (песка, ила).  В этом случае оборудование поверхностного типа позволяет поставить на всасывающей стороне фильтр. Если же потребуется обеспечить соблюдение условий всасывания по высоте, то агрегат можно установить не в оголовке колодца, а немного ниже, закрепив его внутри шахты.

Погружные центробежные насосы характеризуются наибольшей производительностью, надежностью и значительной высотой подъема жидкости. Поэтому, если вода в колодце чистая, её уровень в водоприемной части не менее 1-1,5 м, то лучшим решением будет установить именно такой агрегат.

Независимо от типа места размещения насоса, его функциональная схема должна дополняться автоматическими реле давления и «сухого хода». Первое контролирует давление воды в водопроводе, включая-выключая оборудование при использовании точек водоразбора. Второе защищает от работы вхолостую и выхода водоподающего агрегата из строя.

Прокладка труб

Для сборки современных коммуникаций желательно выбирать полипропиленовые или полиэтиленовые трубы. Они намного долговечнее стальных, так как не боятся коррозии.

Прокладка подающих магистралей от колодца к дому должна предусматривать их защиту от критического переохлаждения. Поэтому монтаж зимнего водопровода осуществляется с учетом того, что:

• все подземные коммуникации следует размещать ниже уровня промерзания грунта с небольшим уклоном в сторону колодезного ствола. При этом, копая траншею под трубы, следует обеспечивать запас на выравнивающую песчаную подушку до 100 мм толщиной;
• ввод трубопроводов в дом рекомендуется делать на уровне дна траншеи, например, через подвал дома (при его наличии);
• если ввод в дом приходится осуществлять в зоне риска отрицательных температур, то необходимо позаботиться о тщательном утепление коммуникаций. Подойдут пенополистирольные или минераловатные утеплители с гидроизолирующим покрытием;
• приветствуется прокладка совместно с трубами обогревающего кабеля. Это безотказный вариант, выручающий даже во время аномальных холодов. Недостаток такой системы – дополнительные вложения и расход электроэнергии.

Важно! Независимо от выбранного материала для водопровода и способа его прокладки, стоит придерживаться одного из основных инженерных правил – «меньше стыков – выше надежность системы».

Устройство внутренней разводки

Внутренняя разводка в частном доме, в зависимости от интенсивности разбора воды, выполняется по двум схемам:

1. Последовательная разводка. Все водоразборные точки (краны, душ, санузел, ванная и т.д.) подключаются к водопроводным линиям последовательно, по мере их подкладки по помещениям. Такая структурная схема позволяет минимизировать количество труб. Однако основной её недостаток – существенная разница напоров в ближних и дальних сантехнических точках при их одновременной активации.
2. Коллекторное подключение (параллельное). Оно обеспечивает выравнивание напоров между потребителями независимо от их удаления. Коллектор изготавливается в виде емкости или участка толстой трубы, от которой к каждой водоразборной точке прокладывается отдельная линия.

Разводку от бойлера горячей воды можно также осуществить двумя способами:

• собрать глухую ветку горячего водопровода, заканчивающуюся заглушкой. Такая компоновка отличается простотой и минимальным расходом труб. Её минус – определенный дискомфорт для пользователей, так как после открытия крана, приходится ожидать, пока стечет остывшая вода и пойдет горячая;
• собрать замкнутую разводку с рециркуляцией. Благодаря врезанному в магистраль циркуляционному насосу, в любой точке системы всегда будет присутствовать горячая вода, которая начнет изливаться из крана сразу после его активации. Подобная компоновка соответствует наибольшему комфорту для потребителей, но обходится гораздо дороже как на этапе монтажа, так и эксплуатации.

Основные правила обслуживания водопровода

Любые емкости: гидроаккумуляторы, бойлер, фильтры и т.п. служат накопителями илистых и осадочных отложений. Поэтому они подлежат периодическим промывкам (чисткам), частота которых зависит от местных особенностей, но не реже 1 раза в год.

При обнаружении подтеков, а особенно активных течей, их следует немедленно устранять. Так в коммуникациях из полимеров не составит труда вырезать и самостоятельно заменить поврежденный участок. Если же трубопроводы стальные, а протечка незначительная, то её также можно временно ликвидировать своими силами без привлечения сварщика:

• наложить жесткий бандаж (хомут) с прокладкой из резины или силикона;
• обмотать проблемный участок 5-6 слоями стеклоткани пропитанной эпоксидной смолой;
• использовать холодную сварку. Для этого поврежденный участок предварительно тщательно очищается и обезжиривается ацетоном или иным растворителем. Затем, дефект замазывается размятым до состояния пластилина ремонтным составом холодной сварки;
• свищ в новой трубе можно устранить, ввинтив в него небольшой болтик или саморез с резиновой шайбой. Однако этот способ не рекомендуется использовать для старых изъеденных коррозией коммуникаций, так как такая попытка грозит еще большим раскрытием повреждения.

Важно! Чтобы исключить возникновение аварийных ситуаций в автономной водопроводной системе, следует регулярно осуществлять контроль её состояния и работоспособности.