При проживании в индивидуальных загородных домах, лишенных централизованной канализационной системы, хозяевам приходится решать задачу утилизации сточных и ливневых вод в границах своего участка. Для этого домовладельцы самостоятельно или с помощью работников специализированных фирм сооружают инженерные коммуникации для отвода осадков и жидких стоков в грунт, одним из основных элементов которых является дренажная труба.
При обустройстве на участке любой системы дренажа важно правильно выбрать конструктивное исполнение и материал дренажных труб (дрен), знать технологию их укладки. При выборе комплектующих рассматривают продукцию разных производителей с точки оптимального сочетания качества, эффективности работы и цен на товар.
Рис. 1 Схема ливневого дренажа частного дома
- Конструктивное устройство и принцип работы дрен
- Области применения дренажных труб
- Дренажная труба — материалы изготовления
- Асбестоцемент
- Хризотилцемент
- Керамика (обожженная глина)
- Бетон
- Геокомпозит
- Пластики
- Плюсы и минусы дренажных труб из разных материалов
- Заводские дренажные трубы из полимеров
- Назначение наружных фильтров дрен
- Разновидности фильтрующих оболочек
- Рекомендации по выбору дренажных труб
Конструктивное устройство и принцип работы дрен
Обычно трубы для дренажной системы представляют собой изделия из различных видов материалов с отверстиями в оболочке. Условно их можно разбить на две группы — собирающие и транспортирующие воду из почвы на определенное расстояние и раздающие жидкость в грунт.
В первом случае водосборные трубы имеют перфорированные отверстия на сегменте трубной оболочки стандартным заполнением в 120 или 180 градусов. Трубопровод укладывается под грунт с некоторым уклоном отверстиями вверх, воды из почвы попадают через перфорацию внутрь трубной оболочки и транспортируются по ней к точке сброса, которой может служить дренажный колодец, поле аэрации или канава за пределами участка.
Таким образом, происходит подземное осушение земельных территорий больших площадей, которое в отличии от наружной ливневой канализации при отводе воды по поверхностным желобам с решетками, не портит внешний вид и не создает дополнительных неудобств при пользовании участком.
При отводе очищенных или отстоявшихся в септике канализационных стоков в почву применяют дрены с полной круговой перфорацией по всей оболочке в 360 градусов. Во многих конструкциях труб для дренажа используют дополнительные наружные оболочки из синтетических или натуральных материалов, предотвращающие заиливание прорезей и повышающие степень фильтрации.
Рис. 2 Схема дренажа очищенных сточных вод
Области применения дренажных труб
Трубы для дренажа широко используют в строительной сфере, мелиорации, сельском хозяйстве и индивидуальном домостроении, основные направления их применения:
Дренажная труба — материалы изготовления
Дренажная труба для дренажа участка или удаления сточных вод прокладывается под землей, где основным негативным фактором является влага, содержащаяся в почве. Поэтому при выборе не рассматриваются в качестве материала изготовления черные металлы и чугун, обладающие низкой коррозионной стойкостью и запрещенные ГОСТ к прокладке в земле без защиты. Также неприемлемым вариантом в силу экономической нецелесообразности является использование для дренажа трубопроводов из цветных металлов или нержавейки, тем более что сложно найти подходящие изделия больших диаметров.
Теоретически дренажную трубу можно изготовить самостоятельно из любой неметаллической трубы, просверлив круглые отверстия или нарезав болгаркой прямоугольные щели в трубной оболочке.
На рынке представлено несколько разновидностей труб для дренажа как из старых классических материалов, так и из современных полимеров. Следует отметить, что многие трубы, изготовленные не из пластиков, готовят для дренажирования ручным способом, прорезая соответствующие проходные каналы в трубных стенках дрелью или болгаркой.
Рис. 3 Трубы и муфты из асбестоцемента
Асбестоцемент
Асбестоцементные трубы применяют для монтажа наружных безнапорных канализационных коммуникаций, коллекторов мелиорации и кабельных линий телефонной связи. Техусловия на асбестоцементные трубы регламентированы ГОСТ 1839-80, согласно которому:
Согласно ГОСТ 1839-80, трубы выпускают без раструбов, для их соединения между собой используют муфты большего размера, рассчитанные на герметизацию стыков при помощи резиновых колец. Многие производители выпускают трубы из асбестоцемента с раструбами, облегчающими и упрощающими процесс стыковки участков прокладываемой магистрали.
Отверстия для воды в трубных стенках могут быть прорезаны в процессе производства или при монтаже изделий, их стандартный диаметр 10 — 20 мм или больше при расстоянии между точками пробивки в 10 — 20 см.
Рис. 4 Хризотилцементные дрены и муфты
Хризотилцемент
Техусловия на трубы из хризотилцемента, изготовленные путем смешивания минераловолокнистой силикатной составляющей — хризотила с цементом, приведены в ГОСТ 31416-2009, его основные положения:
Также трубопроводы из хризотилцемента применяют для устройства напорных водоподающих и мелиоративных коммуникаций, транспортировки нагретой воды и теплоносителя в системах отопления с температурными параметрами до + 115 °С и номинальным напором не больше 1,6 Мпа (16 бар, атмосфер).
Согласно приведенному ГОСТ 31416-2009, трубы из хризотилцемента выпускают цилиндрическими, для устройства поворотов, подключения дополнительных веток, перехода на иные размеры использует фасонные детали из стали или коллекторные элементы из бетона с установленными фасонными частями.
Соединение прямолинейных участков производят при помощи муфт из хризотилцемента и резиновых колец (по ГОСТ 5228 или иным актам).
Как и предыдущая разновидность, трубы из хризотилцемента выпускают и с раструбовым соединением, водопроводящие отверстия могут прорезаться как на предприятии, так и монтажниками перед прокладкой магистрали.
Рис. 5 Глиняные и керамические трубы
Керамика (обожженная глина)
Дренажные трубы для проведения мелиоративных работ, изготовленные из глин по обычной технологии или с применением обжига, рассмотрены в ГОСТ 8411-74, где указаны их форма и размерные параметры.
В соответствии с приведенным нормативным документом, изготавливают следующие керамические изделия:
Все трубы из глин имеют шероховатые внутренние стенки цилиндрической формы, их укладку производят с защитой стыков фильтрующими материалами. Из-за отсутствия подходящих фасонных изделий глиняный трубопровод обычно монтируют в прямолинейном расположении без боковых отводов и поворотов.
Помимо специальных глиняных, в торговой сети реализуются круглые керамические трубы с раструбовыми патрубками, которые также можно использовать в качестве дренажных после прорезания в их оболочке сквозных щелевых или круглых отверстий.
Рис. 6 ЖБ-трубы
Бетон
Железобетонные (ЖБ) трубы с раструбом теоретически могут эксплуатироваться, как и предыдущие типы, в системах дренирования после дополнительной подготовки. Для этого в их стенках необходимо проделать сквозные отверстия, обеспечивающее прохождение воды. Техусловия на ЖБ-трубы оговорены в ГОСТ 6482-2011, его основные пункты:
— 200 см при типоразмерах 40 — 50 см;
— 250 см при типоразмерах 60 — 240 см.
Читайте также: Стальная профильная труба
Применяют два варианта состыковки бетонных труб — раструбное и фальцевое, в последнем случае сопряжение элементов происходит в пределах структуры трубной оболочки. Для уплотнения стыков используются кольцевые прокладки из резины или различных типов герметизирующие материалы.
Рис. 7 Геокомпозитная китайская дренажная труба
Геокомпозит
Практически неизвестна не только широкому ряду потребителей, но и узким специалистам продукция китайских производителей, выпускающих дренажные трубы из полимерных материалов с порами. По внешнему виду они представляют собой расположенные в хаотичном порядке или в виде толстостенной сетки полимерные волокна, сформированные в трубную оболочку.
Материалом изготовления геокомпозитных труб служит полиэтилен низкого ПНД или высокого ПВД давления, обычный ПВХ или непластифицированный НПВХ поливинилхлорид, полипропилен ПП.
Весомым преимуществом пористых труб является высокая водонепроницаемость, доходящая до 35% — это позволяет им эффективно дренажировать сточные воды в почву. К недостаткам геокомпозитов относят низкую кольцевую прочность труб из-за отсутствия ребер жесткость в виде встроенных металлических колец.
Учитывая изложенные факторы, китайские трубы из геокомпозитных пластиков могут намного эффективнее осуществлять дренирование в грунт, чем обычные дрены заводского производства с малой площадью прорезей, при размещении их на глубине не более 1 м. При укладке изделий из геокомпозита во избежание чрезмерного сдавливания оболочки на полях аэрации вместо традиционного щебня лучше использовать для верхнего фильтрующего слоя засыпки из легких материалов, к примеру керамзит.
Рис. 8 Самодельная дренажная труба из гладкостенной полиэтиленовой трубы
Пластики
Трубы из пластиков различных диаметров являются лидерами по прокладке канализационных, водоотводящих и водопроводных коммуникаций как в коммунальной, промышленной и строительной сферах, так и в бытовом хозяйстве. Любая гладкостенная полимерная труба большого диаметра может служить в качестве дренажной, если просверлить или прорезать в ней ряд отверстий.
В торговой сети представлен широкий ряд крупноразмерных канализационных и водопроводных труб, которыми можно проложить дренажный трубопровод, из следующих материалов:
Для прокладки дренажной линии можно использовать и гладкостенные ПНД трубы черного цвета в бухтах диаметром от 110 мм, применяемые для подачи больших объемов холодной питьевой воды в коммунальном хозяйстве, однако в этом случае придется самостоятельно проделывать в оболочке ряд сквозных дренажных отверстий и решать проблему стыковки отрезков.
Рис. 9 Дренажная труба из канализационных и обсадных НПВХ-труб кустарного изготовления
При самостоятельном изготовлении отверстий в оболочке дренажный трубопровод из НПВХ станет одним из наиболее бюджетных вариантов.
Еще одна разновидность НПВХ-труб голубого цвета с резьбой используется для устройства обсадных колонн в скважинах, при самостоятельном прорезании в оболочке сквозных отверстий скважинные обсадные НПВХ-трубы можно вполне использовать в качестве дренажных. Так как они имеют более толстые и прочные стенки, чем канализационные из рыжего ПВХ и НПВХ, их допустимо закапывать на значительную глубину.
Гофрированные дренажные трубы
Рис. 10 Гофрированные дренажные трубы
Плюсы и минусы дренажных труб из разных материалов
Выбирая материал изготовления дренажных труб, сравнивают классические варианты с твердотельными оболочками и современные полимерные, при этом полезно учитывать их следующие свойства.
а). Общие характеристики асбесто- и хризотилцементных, бетонных, керамических труб:
Рис. 11 Разновидности заводских дренажных труб
б). Основные свойства полимерных труб из ПВХ, НПВХ, ПНД, ПП:
Из перечисленных факторов даже неспециалисту становится понятно, что дренажные трубы жесткие из морально устаревших цементосодержащих материалов, керамики и глины значительно уступают практически по всем направлениям изделиям из пластиков. Поэтому в настоящее время не существует проблемы выбора из перечисленных выше материалов — в качестве дрен как во всех сферах народного хозяйства, так и в бытовом применении в подавляющем числе случаев используют изделия из полимеров всех приведенных разновидностей.
Рис. 12 Дренажная труба торговой марки Перфокор — конструктивное исполнение
Читайте также: Какой принцип работы септика
Заводские дренажные трубы из полимеров
При прокладке дренажных коммуникаций в бытовом хозяйстве рационально приобрести готовые полимерные дрены заводского изготовления в торговой сети с отличительными особенностями, приведенными ниже:
- Конструктивное устройство. Подавляющее большинство реализуемых в торговой сети пластиковых дрен имеет гофрированную поверхность, состоящую из залитых в пластик стальных колец — это позволяет прокладывать трубопровод на глубинах от 2-х до 16 м.
Большинство заводских труб имеют сквозную перфорацию в виде узких щелей между ребрами жесткости на трубной оболочке с углами секторов в 120, 180 или 360 градусов.
В случаях с частичной секторной пробивкой перфорированная дренажная труба для дренажа укладывается для отвода воды с земельных участков, при наличии круговой 360 градусной перфорации трубу чаще используют для подачи очищенных канализационных стоков в глубинные почвенные слои.
Гофрированная дренажная труба может выпускаться с одной или двумя оболочками, второй вариант более эффективен с точки зрения жесткости, прочности, предотвращения засорения и более низкого гидравлического сопротивления трубопровода из-за гладкой поверхности внутренней стенки.
Помимо жестких полимерных, большинство дрен имеют дополнительные наружные оболочки из геотекстиля, кокосового волокна или пенополистирола ПС (пенопласта), предотвращающих заиливание и повышающих эффективность дренирования. - Материалы изготовления. Выпускаемые на отечественных предприятиях трубы и практически все их наружные оболочки изготавливают из полиэтилена низкого давления ПНД, его можно узнать по характерному черному цвету. В изделиях с двумя слоями внутренним может являться полиэтилен высокого давления ПВД или полипропилен ПП.
Некоторые однослойные трубы импортного производства, представленные на отечественном рынке, изготовлены из ПВХ или НПВХ и имеют характерный коричневый или рыжий цвет.
Рис. 13 Варианты соединения гофротруб - Тип соединения. Практически все заводские дрены имеют гофрированную наружную оболочку, повышающую их жесткость, поэтому при соединении труб возникают определенные сложности. Если производитель выпускает свою продукцию с раструбами, то проблем при стыковке трубопровода не возникает — одну трубу вставляют в раструб второй и герметизируют стык уплотнительным резиновым кольцом.
Во многих случаях раструб на трубах отсутствует, в этом случае их соединяют при помощи наружной муфты с тороидальными резиновыми уплотнителями. Некоторые зарубежные дрены выпускают со специальной конструкцией патрубков, которые герметично стыкуются друг с другом на защелки, однако обнаружить такую продукцию на отечественном рынке проблематично. - Размерные и физические параметры. Если рассматривать трубы для дренажа известной торговой марки Кортис, их выпускают стандартных наружных диаметров 11 – 16 – 20 – 25 – 31,5 – 40 – 50 — 63 см, аналогичные размеры имеет продукция других производителей. Трубы окружностью 11 и 16 см обычно поставляются в бухтах длиной 50 м, большие размеры выпускают отрезками по 6 м.
- Класс жесткости SN. Одной из важнейших характеристик трубных изделий является их кольцевая жесткость SN, указывающая соотношение прилагаемой на оболочку силы в килоньютонах на квадратный метр изделия, при котором оно не изменяет своей округлой формы выше предела допустимых 4% отклонений по диаметру. Стандартные показатели для труб кратны цифре 2 и включают в себя следующие значения: SN 2, SN 4, SN 6, SN 8, SN 10, SN 16, SN 24, SN 32.
- SDR. Иногда в характеристиках труб указывается второе распространенное цифровое соотношение SDR между наружным диаметром и толщиной трубной стенки. Понятно, что чем ниже цифра, тем более толстые стенки в изделии и соответственно выше его механическая прочность.
- Температурный рабочий диапазон. Фактором, определяющими границы температурных характеристик транспортируемой по трубам рабочей среды, является материал изготовления дрен, в многослойных изделиях – их внутренней трубной оболочки.
Рабочей температурой подаваемого рабочего тела большинства НПВХ, ПЭ-труб является диапазон от — 40 до + 50 °С, внутренние оболочки из полипропилена отличаются более высокой температурной стойкостью и могут транспортировать жидкости при температурах до + 95 °С.
Рис. 14 Размерные параметры и стоимость дрен Перфокор
Назначение наружных фильтров дрен
Дренажные трубы реализуют в торговой сети двух разновидностей — в виде обычных трубных отрезков или с закрепленными на их оболочке фильтрующими материалами, выполняющими следующие функции:
Дополнительные оболочки также препятствует проникновению в дренажные отверстия корней растений, кустарников и деревьев.
Рис. 15 Иглопробивной и тканый геотекстиль
Разновидности фильтрующих оболочек
На строительном рынке реализуют дрены со следующими видами наружных фильтрующих оболочек:
а). Геотекстиль (геополотно). Оболочки из синтетических волокон широко применяют при дренировании, на производстве их получают тремя основными способами:
Рис. 16 Кокосовое волокно для дрен
б). Кокосовое волокно. Материал получают из натуральных кокосовых орехов путем обдирания их скорлуп и дальнейшего прессования полученной волокнистой массы. В результате имеют фильтрующую оболочку, большей чем геотекстиль толщины и отличающуюся лучшими пропускной способностью и степенью фильтрации.
Для удержания кокосового волокна используют синтетические нити, которые переплетают на его поверхности в виде крупноячеистой сетки.
Дренажная труба с оболочкой из кокосового волокна эффективно использовать при дренаже больших водных объемов, их главный недостаток — в 3 — 4 раза более высокая стоимость, чем у синтетического геотекстиля.
в). Пенополистирол ПС. В торговой сети представлены дрены с оболочками из геотекстиля и пенопласта, последний представляет собой массу склеенных Ш-образных мелких деталей (технология LightRock, SoftRock).
Данное конструктивное исполнение позволило увеличить пропускную способность дрен на 40% и исключить из процесса укладки подушку и засыпку из щебня, который эффективно заменил пенополистирол.
Разработка существенно удешевляет и упрощает процесс проведения работ по монтажу дренажной системы, однако ввиду высокой стоимости пенополистирольных дрен около 500 руб. за 1 погонный метр убедиться в экономии финансовых средств можно только после предварительных расчетов.
Рис. 17 Дренажная труба SoftRock — структура и преимущества системы
Рекомендации по выбору дренажных труб
Читайте про рекомендации по выбору дренажных труб, популярных марках и производителях труб, цене, а также пошаговую инструкцию во второй части статьи про дренажные трубы!
