Содержание
Использование атмосферных осадков обеспечит существенную экономию воды, добываемой из скважины или колодца. К тому же поможет сократить расход электроэнергии, так как позволяет реже включать насосное оборудование. Однако вы не знаете, как собрать бесплатный “подарок” природы для дальнейшего применения?
Мы подскажем, как можно это сделать. В статье рассмотрена система сбора дождевой воды и варианты применения осадков для бытовых нужд. Описано устройство, конструктивная специфика, оценена эффективность с учетом затраченных средств на организацию альтернативного водоснабжения.
Для заинтересованных посетителей мы подобрали схемы организации с подземным и наземным расположением резервуара, представили фото с вариантами маскировки накопительной емкости, собрали полезные видеосюжеты, позволяющие организовать сбор воды своими силами.
Варианты применения атмосферных осадков
С запасами пресной воды в России все в порядке, однако наиболее хозяйственные владельцы частных угодий стали все чаще задумываться о рациональном использовании природных ресурсов.
Наряду с солнечными батареями и самодельными ветряками они создают универсальные системы сбора дождевой воды, которые выдают положительный результат в засушливые дни или в периоды, когда заканчивается вода в скважине.
Прекрасный практический опыт существует в Германии, Голландии, Бельгии и других станах Европы. Считая, что воду из крана тратить на смыв в туалетном бачке просто нецелесообразно, европейцы придумали множество схем использования абсолютно бесплатной, но не менее полезной природной воды.
Благодаря применению дождевых вод снижается расход на амортизацию насосного и очистительного оборудования, происходит экономия личного бюджета.
Система настолько проста, что при отсутствии полностью готовой заводской модели ее всегда можно собрать своими руками.
Главное назначение водосборной системы – собрать максимальное количество дождевой воды и переместить ее в накопительный бак. Далее жидкость используют для различных хозяйственных нужд: мытья, стирки, уборки, полива.
Для полива дополнительная очистка не нужна, но для душа или мытья посуды воду необходимо отфильтровать. С этой целью в водопроводную разводку врезают несколько фильтров, причем потребуется и грубая, и тонкая очистка.
Резервная емкость с водой может выручить и при дефиците воды из основного источника, и при наступлении форс-мажорных обстоятельств.
Если вы надумали почистить колодец, то объемный резервуар позволит и помыться, и постирать, и полить дачные культуры. Вместо одной емкости можно установить несколько, тогда не придется экономить.
Организация сбора дождевой воды для дома
Для установки оборудования для сбора дождевых стоков не требуется разрешительной документации или соблюдения каких-либо строгих норм. По своей сути, это вариант обычной водосточной системы, но более рациональный.
Чтобы накопление и транспортировка воды были более эффективными, необходимо учесть некоторые нюансы – состояние крыши, виды накопительных резервуаров, возможность быстрой перекачки воды в дом.
Шаг #1 — выбор оптимальной формы крыши
Бытует народное мнение, что лишь покатые кровли подходят в качестве рабочей поверхности для сбора воды. Действительно, когда вода самотеком стекает в желоба, расположенные по периметру, легче организовать ее передвижение в нужном направлении. Для этого не нужно устанавливать дополнительные «ловушки» и прокладывать коммуникации под крышей.
На самом деле существуют системы, предназначенные и для плоских кровель. При укладке слоев утеплителя и гидроизоляции соблюдают наклон – не менее 3%, а в самой нижней точке устанавливают желоб или лоток для сбора воды.
В числе водосборных устройств плоских крыш значатся и воронки, присоединенные к водосточным стоякам. Стояки могут быть расположены как внутри здания, так и установлены на наружной стене.
Для стимуляции движения воды к водоприемной воронке вокруг нее устраивается понижение в радиусе полуметра.
Конструкция воронки может быть разной. Например, для инверсионных крыш предусмотрены двухуровневые, собирающие и отводящие конденсат из-под слоя утеплителя и дождевую воду с поверхности кровли.
Традиционные плоские крыши оборудуются водосборными устройствами с одним уровнем, благодаря которому в водосточную систему перенаправляется дождевая вода.
Все виды водоприемных устройств должны оснащаться сетчатой защитой от летучих загрязнений, листвы и пыли. Для лотков, желобов и воронок выпускают защитные устройства в виде перфорированных панелей, сетчатых корзинок и т.д.
На эксплуатируемых плоских крышах устанавливается плоская защита заподлицо с поверхностью, на неэксплуатируемых она возвышается над кровлей. Кроме основной воронки устанавливают несколько резервных, на случай, если главная засорится и выйдет из строя.
Все устройства ведут к одному трубопроводу. Он имеет внутреннее расположение, то есть находится под кровлей, и герметичную закрытую форму, чаще вид прямоугольного короба. Гравитационный канал более широкий, сифонно-вакуумный узкий. Выход находится над накопительным резервуаром или поблизости от него.
Форма крыши также не влияет на состав воды, а кровельный материал может стать причиной отравления или заболевания. Как известно, очень опасен асбест, который как раз входит в состав асбестовых плит и шифера.
Сейчас эти материалы достаточно редко используются для кровельных работ, но если вы решите обеспечить системой водосбора старый дом, будьте начеку. Также опасны медь и свинец, они могут содержаться в трубах, желобах или крепеже.
Использование дождевой воды является одним из источников экономии энергоресурсов не только в частном домохозяйстве, но и в условиях офис- ного здания или даже крупного промышленного предприятия. Оборудование и технологии для этого предлагает немецкая компания WILO, хорошо зарекомендовавшая себя на мировом рынке своими насосными системами.
Рациональное использование воды всегда было одной из основ сбережения природных ресурсов и, значит, охраны окружающей среды. Это влечет за собой еще и экономию денежных средств. До 60% питьевой воды можно сэкономить, используя дождевую воду. Это становится особенно актуально, учитывая, что водопроводная вода, поставляемая централизованно, и электроэнергия постоянно дорожают. Кроме того это и частичная независимость от компании, занятой водоснабжением со всеми возможными преимуществами, такими, как избавление от нестабильного обеспечения водой из‐за аварий, прорывов трубопроводов и тому подобное.
Современные технологии использования дождевой воды позволяют употреблять ее не только для полива, но и для таких технических целей, как санитарная уборка помещений, смыв унитаза или даже стирка белья. Как показывают проведенные в Европе исследования, такая вода не содержит биологических загрязнений, поскольку является практически дистиллированной. Поэтому в странах Европейского Союза ее использование находит применение даже в детских учреждениях.
Например, детский лагерь христиан‐евангелистов Ev. Waldheim Lindental в Штутгарте (Германия) оборудован системой использования дождевой воды для смыва в туалетах. Кроме того в жилом комплексе с садом и школой для детей и подростков с особенностями развития Haus Tobias во Фрейбурге эта вода применяется для стиральных машин, которыми пользуются жильцы учреждения.
Примеры практического применения систем дождевой воды в промышленности – крупная типография Sachsen Fahnen GmbH в Дрездене. Здесь дождевая вода используется в техпроцессе печати на текстиле и для изготовления рекламных баннеров. Из двух подземных цистерн объемом 500 м3 две системы подпитываются с помощью погружных насосов, которые работают в режиме рабочий/резервный. Для производственного процесса печати необходимо подавать 24 м3 воды под давлением 6 бар. Кроме того необходимо иметь запас воды для системы пожаротушения. Установлен также небольшой насосный модуль для смыва пластин после печати и, ко‐ нечно, во всех унитазах находит применение дождевая вода.
Офисный центр Sony в Берлине (рис.1) оснащен системами канализации туалетов, писсуаров и пожаротушения, подключенными к цистернам с дождевой водой. Ею же орошаются зеленые насаждения, окружающие здание. В случае переполнения резервуара во время ливня или длительного дождя, дренажная система может принять до 34 куб м/ч воды. В случае недостатка атмосферных осадков резервуар автоматически заполняется питьевой водой. Все это интегрировано в общую систему управления зданием.
Рис.1. Здание Sony-Center в Берлине снабжается дождевой водой
Примеров применения дождевой воды в развитых странах – огромное количество. Ведущий европейский опыт активно использует компания WILO. Ее установки рассчитаны на различные потребности в воде и хорошо зарекомендовали себя во многих странах. Системы полностью соответствуют высоким стандартам правил водоснабжения Германии, которые являются одними из самых строгих в мире.
Исходными сведениями для реализации схем водоснабжения и установки соответствующего оборудования являются такие расчетные данные как приток дождевой воды и площадь сбора. Помимо этого необходимо учитывать особенности поверхности сбора, например, кровли. От этого зависит коэффициент стока.
Перед тем, как дождевая вода попадет в накопительный резервуар (рис.2), она должна пройти фильтрацию. Для этого применяют фильтры механической очистки с сеткой размером ячейки от 0,3мм до 1,8мм.
Рис.2. Резервуар для сбора дождевой воды системы WILO
Накопительный резервуар системы использования дождевой воды имеет не только функцию хранения, но еще и является емкостью, где проходит процесс биологической самоочистки воды. Он может устанавливаться как в помещении, так и снаружи под землей (рекомендуется). Материалом стенок емкости является пластик или бетон.
Резервуар должен отвечать следующим основным требованиям:
- устойчивость к деформации;
- прочность под нагрузкой;
- герметичность;
- светонепроницаемость.
Кроме того он должен быть защищен от замерзания, переполнения, обратного потока, образования воздушных пробок и попадания в него мелких животных. Преимуществом резервуара является легкий доступ для обслуживания.
Опыт проектировщиков показывает, что оптимальным является объем резервуара для хранения 2‐3‐недельного запаса воды. Потребности в воде можно рассчитать исходя из количества приборов‐потребителей по соответствующим нормам. Практика компании WILO свидетельствует, что для домов на одну – две семьи для хранения 30‐дневного запаса воды достаточно резервуара объемом 4‐6 куб м.
«Сердцем» любой системы водоснабжения, конечно, является насос. Для систем использования дождевой воды применяются различные типы насосов:
- нормальновсасывающие (в основном многоступенчатые насосы, как горизонтальной, так и вертикальной конструкции);
- самовсасывающие (с развоздушиванием и самозаполнением всасывающей линии насоса при помощи гидравлической конструкции, рассчитанные на всасывание);
- погружные одно- или многоступенчатые.
Последний вариант считается наиболее эффективным. Рассмотрим примеры систем на основе насосов производства WILO.
Схемы с самовсасывающим насосом WILO-HiMulti 3. P (рис.3) обеспечивают высоту напора до 8 м и являются идеальным выбором для систем, предназначенных, в основном, для полива. В насосах используется прибор HiControl для управления давлением с функцией защиты от «сухого хода». Благодаря многоступенчатой конструкции насосов серии WILO-HiMulti 3 обеспечивается низкий уровень шума при работе. Все детали насоса, контактирующие с перекачиваемой средой, устойчивы к коррозии.
Рис.3. Самовсасывающий насос WILO-HiMulti 3. Р
В качестве погружных насосов можно использовать модели WILO‐TWI5 SE (рис.4) с всасывающим патрубком, к которому подключен шланг с плавающим заборным клапаном с фильтром. Эти насосы также оборудованы системой контроля и безопасности HiControl, а основные детали из‐ готовлены из нержавеющей стали.
Рис.4. Комплект погружного насоса WILO-TWI5 SE
При возникновении потребности в боль‐ ших объемах воды (многоквартирный дом, общественное заведение, производство) компания WILO предлагает использовать автоматические насосные установки с резервуаром серии WILO‐AF – с одним (рис.5) или несколькими (рис.6) насосами. В них применяется многофункциональный электронный регулятор WILO‐RainControl Professional, которым можно управлять и производить настройки с помощью функциональных клавиш меню пульта управления. Предусмотрена встроенная электронная защита двигателя, защита от «сухого хода» насоса, а также автоматическая защита магнитного клапана от известковых отложений. Постоянная индикация уровня наполнения резервуара, давления установки, а также рабочего состояния происходит на жидкокристаллическом дисплее. Установка подходит для подключения к системе автоматизации здания.
Насосные станции характеризуются высокой энергоэффективностью и поставляются полностью готовыми к подключению и эксплуатации. В конструкции используется коррозионностойкая фундаментная рама. Все части, контактирующие с перекачиваемой средой, также устойчивы к коррозии.
Рис.5. Автоматическая насосная установка WILO-AF
Рис.6. Автоматическая насосная установка з резервуаром и двумя насосами серии WILO-AF150 – в системе снабжения дождевой водой
Станции с несколькими насосами характеризуются более высокой надежностью, поскольку при неисправности одного из агрегатов происходит автоматическое переключение на другой насос.
И, наконец, для систем водоснабжения с необходимостью повышения давления, например, для высотных зданий, компания WILO предлагает многонасосные повышающие установки (рис.7). Они подсоединены к резервуару и обеспечивают высокую эффективность и надежность (благодаря наличию резервного насоса). Предусмотрена возможность программирования поддержания давления на нескольких уровнях для различного применения.
Рис.7. Многонасосная станция повышения давления WILO-SiBoost Smart Helix EXCEL
Таким образом, на сегодняшний день в развитых странах мира уже накоплен огромный опыт внедрения технологий использования дождевой воды в санитарно‐бытовых и производственных целях. Весь спектр такого высокоэффективного и надежного оборудования представлен продукцией компании WILO.
Отвод атмосферных осадков и талых вод – один из важных моментов, который стоит продумать уже на начальных этапах проектирования и строительства. Сегодняшний климат порой преподносит непредсказуемые сюрпризы в виде продолжительных ливней и сильных снегопадов.
Последствие этих явлений – подтопление домов и подвалов, сырость и даже разрушение построек. Всего этого можно избежать, применив современные способы сбора и отвода воды: дренаж и ливневую канализацию.
Дренаж
Дренаж – способ удаления подземных вод или воды с поверхности земли. Дренажная система представляет собой разветвленную структуру расположенных по всему периметру объекта и связанных между собой труб и колодцев. Она предназначена для предотвращения проникновения воды в здания и сооружения, предотвращения разрушения фундамента, отведения избыточной воды с территории, предотвращения гниения корней посаженных растений. Чтобы сделать дренаж, необходимо разработать проект. В проекте определяется расположение дренажных труб, глубина их прохождения и уклон. Также осуществляется выбор материалов и комплектующих. Дренаж может быть поверхностным или глубинным. Это зависит от глубины залегания грунтовых вод. Дренажные системы можно спроектировать и при благоустройстве территории.
Основные виды дренажа
Пластовый дренаж укладывают в основании строения непосредственно на грунт, который несет воду. Пластовый дренаж защищает здание или сооружение от затопления грунтовыми водами и повышенной влажности.
Пристенный дренаж фундамента монтируют из труб, уложенных на водоупорный грунт снаружи здания. Пристенный дренаж актуален в тех случаях, когда основание здания располагается на водоупорном грунте.
Кольцевой дренаж вокруг дома располагают по периметру защищаемого здания, сооружения или участка. Действие этого вида дренажа основывается на понижении уровня грунтовых вод внутри защищаемого объекта. Это защищает подземные части зданий от подтопления. Кольцевые дренажные трубы располагаются на некотором расстоянии от здания, благодаря чему они могут быть установлены уже после его постройки. Это является большим плюсом кольцевого дренажа по сравнению с пластовым, который может устанавливаться только во время строительства здания или сооружения.
Ливневка
Ливневка (ливневая канализация) представляет собой систему труб, дождеприемников и лотков, предназначенную для сбора и отвода дождевых и талых вод с кровли зданий, дорог и площадок. Ливневка способна защитить от множества проблем:
• отсырения первых этажей и затопления подвалов;
• разрушения фундаментов зданий и сооружений, дорог и тротуаров;
• образования луж и наледи;
• разрушения склонов и заболачивания почвы.
Главный принцип ливневки заключается в том, что сточные воды с крыши и зоны осушения собираются в один поток и направляются в коллектор. Все лотки и трубы располагают наклонно в сторону водосброса. Осадки стекают с крыш и попадают в водосточные желоба, установленные по периметру здания. Затем они стекают в отводные трубы, откуда весь поток воды устремляется в дождеприемник, который соединен с коллектором подземными трубами. На осушаемой территории укладывают лотки вровень с поверхностью. Ливневая канализация с помощью этих лотков может подсоединяться к коллектору.
Составные части ливневки
Ливневка может включать в себя следующие элементы:
• водосточные желоба, воронки и трубы;
• колодцы и коллекторы;
• подземные трубы;
• лотки линейного отвода;
• пескоуловители, которые задерживают мусор;
• заглушки, которые препятствуют обратному ходу воды;
• сифоны, которые задерживают запах из канализации.
Ливневая канализация своими руками
Ливневая канализация имеет несложное строение. Достаточно обладать лишь базовыми строительными и ремонтными навыками, чтобы самостоятельно смонтировать ливневку. В условиях ограниченного бюджета монтаж ливневки своими руками – отличное решение. Чтобы спроектировать ливневую канализацию, потребуется проанализировать архитектурные особенности зданий и сооружений, ландшафтные и геологические особенности участка, среднестатистическое количество выпадаемых осадков, а также расположение коммуникаций. Элементы ливневки изготавливаются из разных материалов. Выбор зависит от ваших предпочтений и планируемых материальных расходов.
Содержание ливневки
Ливневка не требует сложного содержания. Если правильно установить систему, то она прослужит много лет. Уход за ливневой канализацией тоже прост: чистка пескоуловителей и дождеприемников, промывка лотков.
Таким образом, дренаж и ливневка являются необходимыми составляющими зданий и участков. Они обеспечивают комфортное существование человека, избавляют его от многих проблем. Дренажные системы и ливневые канализации могут существенно продлить жизнь зданий и дорожных покрытий.
Рост индивидуального загородного строительства очень остро поставил проблему водоотведения и сооружения канализационных сетей в частных домах. Дренаж является серьезной задачей, требующей комплексного подхода к ее решению. В каждом случае вопросы организации системы водоотведения должны решаться индивидуально.
