Утепление труб канализации

Для чего проводится утепление

Канализация выполняет важную функцию в жизнедеятельности человека – удаляет отходы, и сточные воды. Все мы знаем, что вода начинает покрываться ледовой шугой уже при нулевой температуре.
Все сточные воды, выходящие из дома, имеют температуру +30-40 градусов. Если септик или накопитель находятся недалеко от дома, то переживать не стоит, так как вода, проходя такой короткий путь, не успевает остыть до нулевой отметки.

Если же расстояние до накопителя большое, то в холодное время суток, может не успеть дойти и появится ледяная пробка, которая со временем будет разрастаться. В результате канализация перестает работать удовлетворительно, стоки будут копиться в трубах. Как только ледяная пробка достигнет критических размеров, может произойти авария – разрыв труб замерзшими отходами. Исходя из вышесказанного, очевидно, что утеплять коммуникации строго обязательно, для правильного ее применения. Утепление труб канализации поможет избежать подобных ситуаций.

Вернуться к оглавлению

Причины замерзания наружного трубопровода

Утепление наружной канализационной трубы не считается обязательным. При грамотном монтаже системы стоки в ней не застаиваются, а их высокая температура позволяет жидкости не замерзнуть во время движения к септику. Почему же возникают ситуации с обледенением канализации? При низких отрицательных показателях термометра в трубах может возникнуть ледяная пробка, исключающая дальнейшее пользование канализацией и провоцирующая разрыв системы. К возникновению аварийной ситуации приводит несколько факторов:

1. Ошибка в выборе уклона труб – из-за медленного движения стоков вода успевает замерзнуть.
2. Диаметр трубы менее 110 мм – недостаточное сечение вызывает промерзание стоков на участке большой протяженности.
3. Аварийная протечка сантехники – небольшой объем воды не успевает добраться до септика и замерзает в трубе с постепенным наслаиванием, пока полностью не перекроет течение стоков.
4. Размещение труб на маленькой глубине – прокладывание магистрали выше уровня замерзания грунта из-за нежелания выполнять большой объема земляных работ приводит к образованию ледяной пробки.
5. Возникновение засора – при попадании в систему крупного мусора образуется пробка из грязи и льда.

Разогреть замерзшие трубы очень сложно, ведь трубопровод имеет большую протяженность и находится под снегом и землей. Часто такая ситуация остается до потепления. Избежать сложностей в зимний период позволит своевременное утепление труб.

Виды канализационных труб

Канализационные (фановые) трубы предназначены для бесперебойной транспортировки стоков, жидких промышленных отходов и продуктов жизнедеятельности человека из жилого помещения в сливную яму, септик, ЛОС (локальное очистное сооружение). Кроме высокой пропускной способности, они должны соответствовать требованиям:

• устойчивость к низким температурам;
• долговечность;
• прочность;
• гладкая внутренняя часть (препятствует образованию засоров);
• химическая и механическая износостойкость.

Асбестоцементные

Широко применялись в советские времена, но и сейчас иногда можно найти на рынке. Единственным их преимуществом является цена.

К минусам относятся:

• большой вес;
• жёсткость и хрупкость материала (при укладке требуют высокого качества траншеи, нуждаются в дополнительной защите от механических повреждений);
• отсутствие герметичности при сборке;
• расслоение асбеста в местах соединения;
• канцерогенность материала;
• малый срок эксплуатации — 25 – 35 лет.

Бетонные/железобетонные

Основными преимуществами являются:

• высокая прочность, способность выдерживать большие нагрузки;
• отсутствие коррозии;
• экологичность материала.

В этих изделиях имеются недостатки, вынуждающие редко ими пользоваться:

• большой вес;
• необходимость усиливать дно канавы песчано-гравийной смесью.

Керамические

Основными их достоинствами являются водонепроницаемость и устойчивость к агрессивным средам. Внутренние стенки керамических труб идеально гладкие, что повышает их пропускную способность и исключает засоры. Используют для прокладки канализации в почве с повышенной агрессивностью и высоким уровнем грунтовых вод. Выдерживают большие нагрузки, но хрупкие и при локальном воздействии могут треснуть.

Недостатками керамики являются:

• плохая переносимость низких температур;
• трудоёмкость монтажа из-за малой стандартной длины;
• большой вес;
• высокая цена.

Пластиковые

Гибкие канализационные трубы изготавливают из полимеров. Они способны выдержать деформацию коэффициентом более 3%. Внутренняя поверхность этих труб гладкая, что практически исключает образование засоров на прямых участках магистрали.

Поливинилхлоридные

Применяют для монтажа внутренней (серые) и наружной (оранжевые) канализации. Устойчивы к морозам. При длительном воздействии сточных вод выше +40° С могут деформироваться. Обладают плохой устойчивостью агрессивной среде. При возгорании выделяют токсичный газ фосген.

Это важно! Для труб из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ допустимая температура сточных вод 60° С с кратковременным повышением до 100° С. В остальном они идентичны трубам ПВХ.

Полипропиленовые

Имеют ряд положительных качеств:

• При механических нагрузках деформируются, не трескаясь;
• Выдерживают температуру сточных вод до +100° С;
• Устойчивы к воздействию щелочей и кислот;
• Экологически безопасны.

Основными недостатками являются:

• Эластичность материала;
• Низкая устойчивость к ультрафиолету.

Полиэтиленовые

К плюсам в данных труб относятся:

• долговечность;
• высокие антикоррозийные свойства;
• устойчивость к щелочам и кислотам;
• устойчивость к низким температурам до -70° С;
• отсутствие деформации при воздействии высоких температур;
• малый вес.

Чугунные

В частном секторе используют безнапорные трубы ЧК с раструбом, обладающие следующими положительными качествами:

• высокая прочность;
• срок безаварийной службы 75 – 85 лет;
• устойчивость к высоким нагрузкам;
• возможность комбинирования с пластиковыми трубами без специальных переходников.

Но у них есть ряд недостатков:

• шероховатая внутренняя поверхность часто провоцирует засоры;
• возможность применения только в районах с устойчивым грунтом;
• высокая цена.

Методы утепления

Существует несколько способов теплоизоляции коммуникаций, в зависимости от рациональности и монтажа. Например, в мягком климате, магистрали укладывают на поверхности, а на Крайнем Севере под землей. Обустройство коммуникаций в вечной мерзлоте, соорудить траншею очень сложно, и времени на это уходит очень много.

В местностях с умеренным климатом магистрали скрывают под землей для защиты:

• от механических воздействий;
• от резкого перепада температурного режима.

Плюсом такого монтажа является и то, что трубы не занимают место на поверхности земли.
Специалисты используют для утепления 5 основных способов:

• прокладку коммуникаций водоотведения ниже места промерзания почвы;
• использование теплоизоляционного короба при укладке;
• утепление теплоизоляционными материалами;
• прокладка электро-тепловыделяющего кабеля для обогрева магистрали;
  
• применение заводских, утепленных конструкций – труб со встроенной изоляции.

В зависимости от климатических условий, методы применяют самостоятельно или комбинируют несколько способов.

Вернуться к оглавлению

Стальные

Изготавливают из чёрных металлов электросварные и бесшовные трубы. Выпускаются длиной до 24 м. Важными преимуществами являются высокая прочность и возможность проложить магистраль без всяких соединений.

К недостаткам относятся большой вес и необходимость защиты наружной стенки от коррозии путём нанесения специального покрытия.

Обогрев электричеством (активное утепление)

Специалисты считают этот способ самым удобным для местности, где зимняя температура ниже -15° С. Электрокабель монтируется снаружи или внутри трубы. При активном утеплении допустима минимальная глубина траншеи — 0,5 м.

Но данная система энергозависима, и при отключении электроэнергии обогрев трубопровода работать не будет. Поэтому применять греющий кабель лучше при наличии в доме автономного источника электроэнергии.

Для более качественного обогрева наружной поверхности кабель размещают по спирали или несколькими нитями.

Греющий элемент фиксируют алюминиевым скотчем. Вся конструкция покрывается слоем теплоизоляции.

Это важно! Для равномерного обогрева пластиковых труб перед монтажом электрокабеля их оборачивают алюминиевой фольгой.

Выпускают два вида греющего кабеля:

• обычный;
• саморегулирующийся.

Обычный (резистивный). Самый дешёвый. Постоянно обогревает всю магистраль с одинаковой мощностью, что приводит к большому расходу электроэнергии.

Саморегулирующийся. Обогревает только участки с низкой температурой. Более высокая цена быстро окупается экономией электричества.

Использование утеплителя

Основной функцией утеплителя является эффективное сохранение тепла на долгое время. Для этого он должен соответствовать следующим требованиям:

• обладать низким коэффициентом теплопроводности;
• быть долговечным;
• сохранять свои качества в большом температурном диапазоне;
• обладать хорошей гидроизоляцией;
• быть экологичным, устойчивым к агрессивной среде и возгоранию;
• легко монтироваться.

Пенопласт

Материал состоит из пустотелых микрогранул полистирола, спёкшихся друг с другом. Пенопластовая скорлупа представляет собой разрезанный вдоль полый цилиндр с монтажным замком.

Основными плюсами этого утеплителя являются:

• экологичность и влагостойкость материала;
• длительный срок эксплуатации;
• простота и лёгкость монтажа и демонтажа;
• возможность многоразового использования;
• малая цена.

Недостатки данного материала в низкой устойчивости к механическим воздействиям и низкая температура плавления с выделением токсичных газов.

Скорлупу из пенопласта аккуратно надевают на сегмент трубы, контролируя закрытие замка. Для надёжности крепления половинки обматывают скотчем или хомутами.

Это важно! Пенопластовая скорлупа может состоять из 2, 3 или 4 частей, иметь канал под греющий кабель.

Пенополистирол

Плотный и жёсткий материал, способный выдерживать большие механические нагрузки. К достоинствам пенопласта присоединяются устойчивость к повышенной влажности и срок службы, составляющий не менее 50 лет.

У пенополистирола есть и минусы. Он не переносит ультрафиолета, поэтому на открытых участках магистрали утеплитель нужно закрывать от солнечных лучей. Это хрупкий материал, поэтому при сборке нужно проявлять осторожность. При горении пенополистирол выделяет ядовитый дым.

Чтобы не появлялись мостики холода, стыки промазывают клеем или, сильно прижав друг другу, фиксируют скотчем.

Скорлупа из пенополиуретана (ППУ)

Пенополиуретановая скорлупа превосходит пенопластовые аналоги по многим показателям:

• коэффициент теплопроводности у этого материала самый низкий;
• обладает большой плотностью и устойчивостью к механическим воздействиям;
• повышенный рабочий температурный диапазон;
• высокий уровень пожаробезопасности.

Для повышения защитных свойств на внешнюю поверхность скорлупы наносят спецпокрытие.

Минеральная вата

Представляет собой волокнистый материал, 90% которого составляют расплавы горных пород и шлаков. Кроме них, в минвате присутствуют бентонитовая глина и фенольные смолы.

Ватные материалы обладают низкой теплопроводностью, устойчивы к возгоранию, образованию плесени и грибка.

Минусами минеральной ваты являются усадка под воздействием нагрузок и высокая гигроскопичность. В результате могут образоваться мостики холода. При утеплении наружной канализации данным материалом появляется необходимость сооружения защитного короба с надёжной гидроизоляцией.

К минеральной вате относятся 3 материала:

• стекловата;
• шлаковата;
• базальтовая вата.

Они отличаются толщиной и длиной волокон, показателями теплопроводности и влагостойкости, реакцией на механические нагрузки.

Это важно! Характеристики минеральной ваты могут меняться в зависимости от производителя.

Стекловата

Природный материал, получаемый из кварцитов и песка. Коэффициент теплопроводности в зависимости от толщины — в пределах 0,028 – 0,034. Плотность составляет 150 – 200 кг/м³.

Выпускается в виде матов, рулонов и цилиндров.

Шлаковата

Это технологический продукт, образующийся при выплавке чугуна. Имеет рыхлую структуру и остаточную кислотность. При проникновении влаги утеплитель выделяет кислоты, способные нанести вред канализационным трубам.

Коэффициент водопоглощения у шлаковаты самый большой. Кроме того, материал имеет малый срок эксплуатации, неустойчив к перепадам температур.

Базальтовая вата

Самый универсальный вид минеральных утеплителей. Плотность материала составляет 25 – 200 кг/м³, коэффициент теплопроводности — 0,03 – 0,04. Рабочий температурный диапазон — -60 – +200°  С. Базальтовое волокно — негорючий материал с температурой плавления выше 1000°  С.

Производители на основе супертонкого базальтового волокна без связующего элемента выпускают экологически чистые утеплители разной формы.

Для повышения гидроизоляции наружный слой утеплителей из базальтового волокна защищают фольгой.

Вспененный полиэтилен

Благодаря малой стоимости часто применяется для утепления канализационных труб. Достаточно мягкий материал с плотностью до 40 кг/м³ и коэффициентом теплопроводности 0,05.

К плюсам этого утеплителя относятся:

• долговечность;
• лёгкость монтажа;
• рабочий температурный диапазон от -50°  С до +90°  С;
• устойчивость при длительном воздействии влаги;
• малый вес;
• низкая цена.

Выпускается в рулонах и в форме цилиндра.

Цилиндрический утеплитель монтируют на трубу через продольный разрез. Место соединения и стыки проклеивают скотчем.

Это важно! Из-за деформации при любой нагрузке утеплитель из вспененного полиэтилена нуждается в сооружении защитного короба.

Керамзит

Сыпучий утеплитель, область применения которого ограничивается средней полосой с умеренным климатом. Плотность керамзита напрямую зависит от его фракции.

При проникновении влаги теплоизоляционные качество керамзита резко понижается, поэтому при утеплении канализации этим материалом необходимо дополнительно использовать гидроизоляцию.

Технология утепления:

1. Под канализационной трубой укладывают 2 слоя мембраны с запуском на стены траншеи.
2. Засыпают керамзит слоем выше уровня трубы минимум на 20 см.
3. Сверху керамзит накрывают внахлёст полотнами мембраны.

Для утепления канализационных труб используются и другие материалы, характеристики которых приведены в таблице

Укладка в траншею

Самым простым способом, исключающим промерзание сегментов, является прокладка канализации в траншею глубиной ниже точки промерзания грунта.

Согласно СНиП 2.04.03-85 п. 4.8 минимальную глубину размещения трубопровода определяют, опираясь на опыт прокладки канализационных магистралей в данном районе. Если таких данных нет, то трубы диаметром до 500 мм углубляют на 30 см ниже глубины проникания в грунт нулевой температуры.

Если учесть угол наклона трубопровода и глубину септика, то данный способ даже в средней полосе получается слишком трудоёмким без применения спецтехники. Поэтому он экономически оправдан в южных районах с мягким климатом.

Это важно! При затяжных морозах рекомендуется ежечасно пропускать по канализации горячую воду.

Ещё одним минусом данного способа утепления является неудобство дальнейшего обслуживания канализационной магистрали. В случае необходимости ремонт или замену сегмента провести будет проблематично.

В зависимости от состава почвы и уровня грунтовых вод не всегда есть возможность вырыть траншею нужной глубины. Тогда прибегают к иным способам утепления наружной канализации.

Утеплитель для канализационных труб

Поскольку речь идет об утеплении наружной канализационной системы в частном доме, рассмотрим, чем утеплить трубы своими руками. Самое важное в процессе утепления внешней канализации – выбор материала, который определит особенности монтажа и обеспечит заданный уровень снижения потерь тепла.

Следует отметить, что утеплитель канализационный, как отдельный вид, это несуществующий материал. Т.е., нет единого решения, и в каждом случае необходимо подбирать утеплитель исходя из индивидуальных особенностей трубопровода.

Теплоизоляция труб канализации выполняется любым из представленных на рынке теплоизоляционных материалов.

Определяющих факторов при выборе утеплителя всего два:

• климатическая зона. Чем ниже зимняя температура, тем меньшим показателем теплопроводности должен обладать утеплитель;

• способ укладки труб. Выбор трубной изоляции зависит от того, на какую глубину заложены трубы (ниже или выше уровня промерзания). Технология утепления наружной канализации с использованием теплоизоляции сводится к двум методам: труба обматывается утеплителем в несколько слоев или вокруг неё сооружается короб.

Какой утеплитель для канализационных труб лучше выбрать?

Хороший строительный теплоизолятор должен соответствовать ряду требований:

1. низкий коэффициент теплопроводности;
2. простота монтажа;
3. устойчивость к воздействию различных факторов: влаги, биологической активности, ультрафиолета, механического или химического воздействия;
4. герметичность утепления;
5. ресурс использования;
6. цена.

Закладка труб в землю

Как известно, грунт имеет свою тепловую энергию, которую и применяют при укладке коммуникаций как утепление. Плюсовая температура достигается благодаря глубинным слоям земли, которые прогреваются в летнее время.

Как известно, уровень замерзания во всех областях разный, для того, чтобы его узнать достаточно обратится в метеорологическую службу, или посмотреть климатические карты в интернете.

У такого способа прокладки труб есть ограничения:

1. Большой уровень донных вод. Влажная почва считается теплообменником — в холодное время вода охлаждает трубу. Если зима выдастся холодная, то вода в земле замерзнет, что может привести к образованию в трубе ледяного затора. Конечно, можно попробовать обустроить дренажную систему, но это сопряжено с дополнительными расходами, и не всегда она эффективна, например, коммуникации пролегают в болотистой местности.
   

   

   

2. Вечная мерзлота в областях севера. Земля не успевает прогреваться летом. Поэтому зона минусовой температуры всегда есть на определенном уровне. При этом грунтовый слой, который никогда не оттаивает – десятки метров.
3. При прокладке магистрали нужно соблюдать уклон, который не позволяет канализации заиливаться. В условиях вечной мерзлоты этот уклон соблюсти невозможно. Поэтому есть большая вероятность размораживания из-за застоя воды.

Вернуться к оглавлению

Короб теплозащитный для утепления канализации

Это прокладка магистрали водоотведения на поверхности земли при условии, если уложить трубы в грунт невозможно. В условиях мерзлоты это сделать очень проблематично и трудозатратно. Кроме этого, коммуникации может повредить подвижный грунт, а в промороженном слое земли могут возникать некоторые негативные факторы:

1. Канализация – источник постоянного тепла, с жидкостью положительной температурой.
2. Не вся теплоизоляция способна предотвратить теплообмен коммуникаций с почвой.
3. Это способствует оттаиванию грунта вокруг земли, и образование болотистого участка.

В результате начинается проседание грунта, он становится влажным и тяжелым. Нагрузка на коллектор увеличивается в разы, и появляется большая вероятность повреждений труб в швах.
В таких ситуациях прокладывают канализацию в коробах, деревянных и бетонных коробах. Эти конструкции защищают коммуникации от морозов, так как внутри коробов находится теплоизоляционный материал:

• пенопласт;
• керамзит;
• изовер;
• стекловата.

Также при внешней прокладке не стоит забывать о технологическом уклоне, но в данной ситуации такой уклон обустроить не всегда удается, поэтому на коллектор устанавливается фекальный насос.
Данный вид утепления часто обустраивается в зонах вечной мерзлоты, при этом копается котлован, в который устанавливается короб, прокладывается водоотведение. Трубы обматываются теплоизоляционным материалом, сверху короб закрывается крышкой и засыпается землей.

Вернуться к оглавлению

Теплоизоляционные материалы

Часто для утепления канализации используются материалы для утепления, например:

• пенопласт или полистирол – разборные цилиндры. Этот материал выпускается разного калибра, где внутренний диаметр должен в точности повторять наружный диаметр трубы. На этом утеплителе есть специальная замковая система паз-шип, которая собирается по типу скорлупы;
• базальтовое волокно – или природная каменная вата, который обладает положительными характеристиками и высокими теплоизоляционными свойствами. Благодаря новейшим технологическим процессам, тонкие нити прессуют в воздушные рулоны или маты. Для труб выпускают специальный цилиндрической формы материал, внешняя сторона которых армирована фольгой – практически самый дорогой вид утепления из всех известных, но и один из самых эффективных;

  

• стекловата – самое дешевое средство утепления, с хорошими характеристиками, но есть и минусы:
  1. Имеет в своем составе мелкие стеклянные осколки, поэтому работать с ней нужно в специальной одежде, при этом нужны перчатки очки и респиратор.
  2. Обладает свойством слеживаться, отчего ее теплоизоляционные свойства сводятся практически на нет.
  3. Этот изоляционный материал нужно защищать от попадания влаги – он ее впитывает. Поэтому мероприятия по утеплению канализации проводятся вместе с монтажом защитного покрытия.
     

     

     
     
     

• полиэтилен вспененный – цилиндрическая обечайка, разъемная. Этот материал, очень микроскопичный с отличными теплоизоляционными способностями. Для улучшения изоляции выпускают модели с фольгированием наружной поверхности. Размеры материала разные, в зависимости от калибра канализационных труб.

В утеплении канализации применяют и другие материалы, для теплоизоляции, например, сыпучие:

• металлургический шлак;
• вермикулит;
• керамзит.

Этими материалами засыпают короба с системами водоотведения. Иногда применение мин ваты и стекловаты сопряжено с дополнительными работами по их защите, так как под весом грунта, этот материал теряет свои свойства.

Часто применяют такую же трубу, только большего диаметра, которая надевается на изоляционный материал и является жесткой защитой, тем самым предотвращая сминание изоляции.

Вернуться к оглавлению

Электрический кабель

Это не совсем такой кабель, который мы привыкли видеть при наружных работах. Это металлический провод без изоляции, и с повышенным сопротивлением.

При прохождении по нему электрического тока, он преобразовывает его в энергию тепла. Так что при прокладке такого кабеля под землей, вместе с трубами водоотведения, способствует их прогреву в зимнее время.

Активный обогрев с использованием элементов нагрева, имеет свои особенности и положительные стороны:

• защита системы канализации открытого типа;
• обогрев коммуникаций в коробах, тоннелях, каналах;
• теплоизоляция коллекторов, обустроенных в земле.

Есть два вида нагревательных элементов, применяемых при прокладке коммуникаций, для их обогрева:

• резистивный – независимо от времени года, или наружных условий постоянно производит прогрев. При применении этого элемента, систему прогрева нужно постоянно контролировать;
• саморегулируемый – не требует постоянного контроля, так как способен самостоятельно оценивать внешние условия и подстраиваться под них.

У этого метода есть существенный минус – зависимость от наличия электроэнергии и хорошего напряжения в сети, в случае аварии – что случается нередко, есть возможность разморозки всех коммуникационных систем в период холодов.
Утепление систем водоотведения посредством применения электрического кабеля, следует выполнить следующие подготовительные мероприятия:

1. Выбрать участки для теплоизоляции.
2. Рассчитать количество материала – в данном случае кабеля.
3. Решить – какой способ обогрева для вас будет предпочтительным, саморегулируемый или резистивный.

Вернуться к оглавлению

Смешанные способы утепления наружной канализации

Способы, перечисленные выше можно применять по отдельности, или комбинировать. Часто используют следующие комбинации:

• при монтаже систем водоотведения открытым способом, используют материал для теплоизоляции и электропровод;
• при обустройстве коммуникаций в земле, на нижнем уровне, где земля не промерзает – используют пенополистирол;
  
• в условиях вечной мерзлоты, используют утепление в коробе и электропроводе, это обусловлено трудностью произведения земельных работ.

Можно комбинировать и другие методы утепления, все будет зависеть от желания хозяина, финансовых возможностей и региона проживания. Смотрите в видео как правильно утеплить канализацию.

Вернуться к оглавлению