Артерии твоего дома

За последние годы число индивидуальных домов и коттеджей, возводимых в нашей стране, возросло в несколько раз. Без преувеличения, это можно назвать настоящим бумом коттеджного строительства, ведь половина жилых площадей, ныне взводимых в России, приходится именно на индивидуальные малоэтажные дома. Не самую последнюю роль в увеличении популярности индивидуального жилья сыграла и реальная возможность при небольших капиталовложениях сделать проживание в загородном доме столь же комфортным, как и в городской квартире.

Использование современных инженерных решений для холодного и горячего водоснабжения, отопления и канализации позволяет обеспечить комфортное проживание в индивидуальных домах в течение всего года. Такие системы должны быть предусмотрены уже на этапах проектирования и строительства дома. Впрочем, нередко собственники, на первых порах ограничившись низкобюджетными «удобствами», идут по пути постепенной модернизации внутренних инженерных систем дома, что иной раз обходится дороже, нежели своевременное устройство оптимальной для данного дома конфигурации оборудования.

Требования к комфортности индивидуального жилья постоянно повышаются, а вместе с этим растет и предложение готовых решений. Средняя стоимость современных автоматизированных инженерных систем индивидуального дома находится в диапазоне $ 60-100 в расчете на м2 обслуживаемой площади дома. Основные затраты связаны с устройством теплоснабжения и отопления — это около 40 % от общей стоимости инженерных систем. Еще по 20 % стоимости приходится на систему водоснабжения и канализации (учитывая и дренаж, который не окажется лишним при высоком уровне грунтовых вод), а остальное — на трубную разводку холодного и горячего водоснабжения.

Устройство инженерных систем индивидуального дома во многом зависит от степени развития местной инфраструктуры: наличия наружных инженерных сетей газоснабжения, электроснабжения, водоснабжения, канализации и их возможностей по присоединению объекта застройки. Если такой возможности нет, то вопросы жизнеобеспечения и комфортности решаются с помощью автономных инженерных систем. В большинстве же случаев собственникам частных домов приходится довольствоваться лишь подключением к электрической сети и к локальным системам водоснабжения на основе артезианских скважин. Таким образом, степень автономности и, следовательно, уровень расходов на устройство инженерных систем можно значительно варьировать.
Водоснабжение

Вопрос водоснабжения коттеджей и загородных домов решается в зависимости от наличия доступных источников воды питьевого качества. Это могут быть городские сети водоснабжения — для домов, расположенных в пригородах и поселках или же артезианские скважины, рассчитанные на водоснабжение небольших дачных или коттеджных поселков. При отсутствии прочих возможностей, в качестве источников питьевой воды используются колодцы; впрочем, их скромных возможностей, как правило, хватает на водоснабжение всего одного или нескольких домов.

В тех случаях, когда источником воды являются колодцы или артезианские скважины, система водоснабжения включает водоподъемную автоматизированную установку, бак-ресивер, фильтрационный узел, разводящие трубопроводы и арматуру. Водоподъемная установка состоит из насоса с первичным фильтром и блоком автоматики с системами защиты и регулирования. Стоимость водоподъемной системы в зависимости от высоты водоподъема составляет от $ 800 до $ 3000.

При уровне водоподъема до 7-8 м применяют поверхностные самовсасывающие насосы, устанавливаемые непосредственно в доме, которые связаны с колодцем шлангом или трубопроводом. Погружные насосы, работающие непосредственно в скважине, обеспечивают подъем воды с глубины до 180-200 м.

В обоих случаях выбор конкретной марки насоса зависит не только от требуемой производительности и надежности, но и от возможности гибкой регулировки. Современные насосы с электронной регулировкой частоты позволяют поддерживать постоянный напор воды вне зависимости от того, сколько кранов открыто в данный момент. Таковы скважинные насосы GRUNDFOS типа SQE.

Насос автоматически поддержит установленное давление при изменяющемся расходе с помощью встроенного преобразователя частоты вращения. Поддержание постоянного давления в сети водоснабжения гарантирует стабильную работу бытовой техники (водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин), систем орошения и т. п.

В системе водоснабжения наряду с традиционными стальными трубами все чаще используются трубопроводы из полимеров (полипропилена, полистирола, полиэтилена) или из меди. Они дороже стальных, но значительно проще в монтаже, к тому же у них масса других преимуществ. Срок службы пластиковых труб достигает 35-70 лет. По сравнению со стальными трубами, пластиковые имеют значительно более низкое гидравлическое сопротивление, что соответствует большей пропускной способности на 20-30 % при том же развиваемом насосом давлении.

Для повышения прочности и долговечности применяют многослойные трубы с алюминиевым "чулком" (металлопласт), "прошивные" трубы с использованием технологии температурной полимеризации тканевых полимерных материалов

Принимая во внимание низкое качество воды в водоносных слоях пригородов крупных городов и промышленных центров, разумно будет предусмотреть установку для очистки воды. Подбор системы очистки воды следует проводить в зависимости от результатов химического и бактериологического анализов воды. К примеру, даже в воде из глубоких подземных источников иногда обнаруживаются соли тяжелых металлов, слизи, пестициды и гербициды. Особо опасны антропогенные загрязнения нитратами и нитритами, не исключены бактериальные и вирусные загрязнения с соседних участков через попадание в грунт сточных фекальных вод из неисправных септиков и выгребных ям. Что бы избежать такого септики лучше заказывать у профессионалов. Например тут http://promcomposit.ru/.
Типичная схема водоснабжения индивидуального дома включает следующие ступени очистки:

1) фильтр для задержания взвешенных частиц;

2) фильтр с каталитической загрузкой для удаления железа и сероводорода (в случае необходимости).

Отдельно устанавливаются устройство для умягчения воды для водонагревателя и горячего водоснабжения и устройство для приготовления питьевой воды, устанавливаемое перед кухонным краном.

Для гарантированной очистки питьевой воды используются мембранные обратноосмотические установки малой производительности (20-30 л/сутки). В последнее время малые установки очистки воды с помощью мембран доказали свою эффективность и стали очень популярны. Главный недостаток мембранных водоочистных установок — высокая стоимость, что ограничивает их распространение. Мембранные установки фактически универсальны, и позволяя одновременно избавляться от большинства загрязнений, жесткости, железа, бактерий, вирусов, фтора, различных органических загрязнений.

Технология водоподготовки с использованием мембранных установок и включает: рабочий насос, подающий воду на мембранный аппарат, бак-накопитель чистой воды (200-400 л), насос подачи чистой воды в дом.

Преимущество мембранных фильтров перед традиционными установками умягчения и обезжелезивания состоит в том, что мембранный фильтр может безостановочно работать в течение 500-1000 часов и "отработать" свой ресурс, произведя 200-300 м3 чистой воды. А этого объема среднему коттеджу хватит на 8-12 месяцев. После "выработки" ресурса фильтр должен быть промыт или заменен на новый. Традиционные же системы умягчения и обезжелезивания требуют промывки и регенерации не реже одного раза в неделю.

В большинстве случаев оптимальным будет использование установки для 3-4-х ступенчатой фильтрации воды со сменными картриджами. Стоимость системы фильтрации с производительностью кубометр воды в сутки составляет от $ 1500 до $3 000.
Горячее водоснабжение и отопление

Современные системы отопления и горячего водоснабжения включают в себя нагревательные приборы, трубопроводы, регулирующую, запорную и воздухоспускную арматуру. Источником тепла могут быть одноконтурные (только для отопления) и двухконтурные (отопление и горячее водоснабжение) котлы на разных видах топлива.

Ниже в таблице приведена ориентировочная мощность котлов в зависимости от площади обслуживаемого дома (для Подмосковья). Следует, однако, учитывать, что в последние годы появилась устойчивая тенденция к снижению удельных тепловых нагрузок теплоснабжения в индивидуальной застройке — в основном благодаря повышению уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций и повышению герметичности окон.

Таблица 1.
Мощность котла, кВт     Площадь дома, м2
До 25     60-200
25-35     200-300
35-60     300-600
60-100     600-1200

Для центрального региона России из общего количества котлов около половины работают на газе, еще треть — на дизельном топливе, не более 5 % работают на твердом топливе, еще 10 % — электрические.

Невысокая популярность твердотопливных котлов при относительной доступности топлива объясняется некоторыми неудобством их эксплуатации, ведь в течение суток необходимо осуществлять 3-4 топки, иметь запас топлива, исчисляемый десятками кубометров, отводить площадки для его хранения, что требует больших трудозатрат на его заготовку и загрузку. Кроме того, режим теплоотдачи у твердотопливного котла носит циклический характер и колебания температуры воздуха в отапливаемых помещениях достигает 3-5 °С в течение суток.

Если же все-таки выбор твердотопливного котла по каким-либо причинам неизбежен, есть два способа нивелировать недостатки котла: сократить число топок вдвое за счет увеличения времени горения с помощью термобаллона (регулирующего подачу воздуха) или же с использованием водяных теплоаккумуляторов емкостью 2-10 м3, включаемых в контур системы отопления.

Из электрических котлов следует отметить финские электрокотлы, чешские Dakon PTE, Протерм, словацкие Элеко и отечественные ВЭО, Руснит.

Наиболее популярные у наших частных застройщиков газовые и дизельные котлы малой мощности (до 40 кВт) выпускаются, как правило, в двухконтурном исполнении; большей мощности — одноконтурными; приготовление горячей воды в последнем случае осуществляется в отдельных емкостных бойлерах-теплообменниках.

Отечественные котлы не в полной мере удовлетворяют современным требованиям в части эффективности, автоматизации, дизайна. Поэтому частные застройщики пока в основном ориентированы на импортную продукцию. На российском рынке широко представлены котлы производства таких фирм как Вайлант, Бош, Виссманн (Германия), СТС, Электролюкс (Швеция), Ай-Си-Ви (Бельгия), Яспи (Финляндия), Ломбаржини, Беретта (Италия), Протерм (Чехия), Бернхам, Теледайн-Лаарс (США).

Пункт теплоснабжения включает одноконтурный или двухконтурный котел, циркуляционные насосы для системы отопления и горячего водоснабжения, обратные клапаны, закрытые расширительные баки для отопления и горячего водоснабжения, предохранительные клапаны. В качестве теплоносителя используется или чистая (дистиллированная) вода или специальный антифриз. Емкость расширительных баков, помогающих контролировать необходимое давление теплоносителя в системе, составляет обычно 8-12 % от емкости соответственно систем отопления и горячего водоснабжения. При одноконтурном котле для приготовления горячей воды применяются емкостной бойлер или пластинчатый теплообменник.

Для обеспечения надежности и безаварийной работы котла необходимо устанавливать в систему "группу безопасности". В неё входят манометр, запорный клапан, автоматический воздухоотводчик и расширительный мембранный бак. На подающий трубопровод в системе отопления обычно устанавливается предохранительный клапан до 6 атм. Несмотря на то, что котлы оборудованы системами защиты, предохранительный клапан никогда не бывает лишним, ведь такое простое и надежное устройство — дополнительная гарантия аварийных ситуаций, от разрывов при чрезмерном повышении давления рабочей среды.

Дополнительно в систему встраивают фильтры очистки (воды и топлива), чтобы взвешенные частицы не попадали в отопительный контур, деаэраторы — для удаления растворенного в воде воздуха, 3- или 4-ходовые смесители, автоматику. Все это предназначено для регулирования работы котла, для поддержания более комфортной температуры в помещениях.

Для индивидуальных домов площадью до 200 м2 могут быть использованы двухконтурные котлы мощностью до 30 кВт, совмещенные с циркуляционными насосами и расширительными баками. Для домов большей площади целесообразно устанавливать одноконтурные котлы большей мощности и в зависимости от вида систем отопления и потребности в горячей воде подбирать бойлеры-теплообменники, циркуляционные насосы, расширительные баки.

Важную роль в оптимальном распределении и использовании тепла, выработанного котлом, играет выбор конкретной системы отопления.

Двухтрубные системы отопления считаются оптимальными для индивидуальных домов. В таких системах одним из важнейших элементов являются циркуляционные насосы, заставляющие воду циркулировать в замкнутом контуре. Циркуляционные насосы работают непрерывно, поэтому к ним предъявляются такие требования как простота и надежность, малое энергопотребление и бесшумность. Насосы ведущих зарубежных производителей (такие как насосы GRUNDFOS типа ALPHA+ или UPE) не требуют специальной смазки и профилактики; главное требование — обеспечение стабильного электрического напряжения с обязательным контуром заземления.

Нередко встречается и коллекторные системы отопления, предполагающие присоединение каждого из отопительных приборов к манифолдам (коллекторам). Такая схема отопления обладает хорошей регулируемостью, тепловой и гидравлической теплоустойчивостью. Конструктивно система позволяет использовать скрытую прокладку трубопроводов.

Напольные системы отопления, широко распространенные в Западной Европе, США и Канаде, у нас все еще считаются экзотикой. Их отличает высокая степень тепловой комфортности, теплоустойчивость, скрытая прокладка трубопроводов. Предельная температура поверхности пола в помещениях с постоянным пребыванием людей ограничена санитарно-гигиеническими нормативами в западных странах на уровне 27-28 °С, в России — 26 °С, в ванных комнатах, бассейнах — на уровне 30-31 °С. Теплосъем с 1 м2 пола в этой связи ограничивается величиной теплового потока в 40-50 Вт/м2.

Надо заметить, что с повышением цен на энергоносители подобные высокоэффективные и экономичные системы отопления становятся в России все более популярны.
Канализация и дренаж

В большинстве случаев нет возможности подключить загородный дом к централизованной канализации. Поэтому проблему очистки и сброса сточных вод приходится решать коллективно (с соседями по коттеджному поселку) или же ограничиться индивидуальной очистной установкой.

На отечественном рынке сегодня достаточно большой выбор таких установок. Наиболее дешевые и надежные из них действуют по принципу отстойников. Они механически очищают сточные воды лишь на 50 %, после чего требуется ее доочистка путем фильтрации в грунт. Возможности использования таких установок в местностях с тяжелыми глиняными грунтами (например, в Подмосковье) ограничены, поскольку у таких грунтов низкие фильтрующими свойствами либо они сильно обводнены. Кроме того, сброс слабо очищенных вод быстро засоряет (заиливает) даже грунты, обладающие хорошими фильтрующими свойствами. Поэтому среди владельцев загородных домов более популярны установки с применением биологических методов очистки. Они очищают сточную воду на 90 % и выше. При таком уровне очистки допускается ее сброс на рельеф местности, в овраг, придорожную канаву, фильтрующую траншею (дренажный колодец). За счет высокого уровня очистки засорение фильтрующего подземного слоя в данном случае минимально.

Наиболее распространенные системы канализации основаны на периодически опорожняемых емкостях, различающихся объемом и качеством откачиваемой воды.

Задача удаления использованной воды решается с помощью малогабаритных погружных насосов, которые, в зависимости от модели, предназначены для откачки бытовых стоков различной степени загрязнения (в том числе из дренажных колодцев, котлованов и бассейнов). Такие насосы часто комплектуются поплавковыми выключателем, который запускает и останавливает их в зависимости от уровня воды (кроме того, современные модели ведущих производителей насосов снабжаются защитой от перегрева и работы всухую).

Например, для удаления стоков из кухонь, ванных, душевых кабинок, и туалетов устанавливаются компактные сборные резервуары из полимера (крепятся под раковиной или за унитазом). Примером таких резервуаров являются установки Liftaway в комплекте с погружным насосом GRUNDFOS типа КР или установки Sololift.

Когда резервуар заполняется, автоматическое устройство с пневматическим реле и обратным клапаном включает насос с режущим механизмом, который откачивает сточные воды в канализационный сток. Такие установки не требуют специального обслуживания, поскольку их конструкция обеспечивает самочистку. Также исключается возможность утечки неприятных запахов — установки оснащаются угольным фильтром и обратным клапаном.
Вентиляция и кондиционирование

Системы принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха применяются в отечественной индивидуальной застройке пока нечасто. Однако их распространению весьма способствует все более широкое использование пластиковых окон со стеклопакетами, которые многократно превосходят по теплотехническим свойствам традиционные окна, но при этом существенно затрудняют естественную вентиляцию.

В коттеджах обязательно устройство вытяжной вентиляции из санитарных узлов, ванных комнат, кухонь, помещений котельных. Как правило, для этого достаточно естественной вентиляции, но следует принять во внимание, что ее эффективность меняется в зависимости от температуры наружного воздуха, направления ветра и проницаемости окон. Более эффективна принудительная вытяжная вентиляция с использованием малошумных канальных вентиляторов, включение которых сблокировано с открыванием двери или включением освещения.

Поскольку приточная вентиляция осуществляется в основном через окна, при наличии герметичных пластиковых окон принудительная приточная вентиляция становится необходимой. Зимой приточный воздух необходимо подогревать; его температура не должна отличаться более чем на 3-4 °С от температуры воздуха в помещении.

Наиболее часто в коттеджах примеряются три схемы принудительной вентиляции:

· В нежилом помещении (цокольный этаж, подвал или чердак) устанавливается центральная приточная камера, включающая в себя вентилятор, калорифер, фильтр. Калорифер снабжается теплом от отопительного котла или содержит электрические нагревательные элементы.

· Подача воздуха в помещения производится через сеть воздуховодов и воздухораспределительных решеток. Из соображений экономии энергии для нагрева и охлаждения наружного воздуха может использоваться реверсивный тепловой насос. Обычно достаточно подавать в коттедж до 500 м3/ч наружного воздуха. При желании и финансовых возможностях в дополнение к центральному кондиционеру или приточной камере такая система может быть дополнена в отдельных помещениях сплит-системой.

· Еще один вариант, нашедший в последние годы широкое применение на Западе — рекуперативные приточно-вытяжные установки производительностью от 300 до 1500 м3/ч, в которых приточный воздух зимой нагревается за счет теплоты вытяжного воздуха в пластинчатом теплообменнике. Теплообменник соединен с двумя вентиляторами (приточным и вытяжным) и с калорифером, который необходим для догрева приточного воздуха. За счет установки для рекуперации тепла удается сэкономить 50-70 % тепла, необходимого для нагрева приточного воздуха.

Третья схема совмещает воздушное отопление с вентиляцией или кондиционированием воздуха. В этом случае теплоносителем служит воздух, проходящий через теплообменник газового котла (совмещенного с пылевым фильтром и увлажнителем воздуха) и затем через воздуховоды разносимый по всем помещениям.
Заключение

Итак, современные автономные и полуавтономные инженерные системы позволяют добиться в загородном доме такого комфорта, какого можно ожидать разве что от квартиры в центре мегаполиса.

В каждом конкретном случае приходится решать непростую задачу подбора оптимальной конфигурации оборудования с учетом потребностей владельцев дома и локальных особенностей — в первую очередь по производительности водоподъемного и очистительного оборудования, мощности и наиболее предпочтительного топлива для котла.

При этом важно обратить внимание на качество приобретаемого оборудования. Далеко не всегда на первый взгляд невысокая цена систем водоснабжения и отопления сможет обеспечить надлежащую работу и продолжительный срок службы. Чтобы избежать неожиданных сбоев в работе и вызовов сервисных служб, следует отдавать предпочтение надежным и проверенным производителям данного оборудования.