Выбор материалов для монтажа внутренних инженерных коммуникаций

Сегодня уже невозможно представить многоквартирный жилой дом, офисное или производственное здание без системы горячего (ГВС) и холодного (ХВС) водоснабжения, системы централизованного или внутреннего отопления. Как, используя минимальные финансовые ресурсы, спроектировать и построить внутренние инженерные сети, соответствующие требованиям СНИПов?

Много веков назад человечество задумалось над вопросами оптимизации трудозатрат по доставке воды в свои жилища. В Древнем Египте стали появляться акведуки, в Римской империи был построен первый в мире водопровод. Инженеры, проектирующие элементы водопроводной системы, и мастера, их создающие, ценились на вес золота, а секреты конструкции водопроводов охранялись как государственная тайна. С течением времени видоизменялись материалы, ручная, естественная или лошадиная тяги заменялись механической, а еще позднее электрической, но основные принципы и некоторые элементы конструкций в том или ином виде дожили до настоящего времени.

Сегодня несмотря на многообразие различных видов материалов, используемых при производстве элементов трубопроводной системы, существуют три основных варианта монтажа внутренних коммуникаций, а именно: металлопластиковые трубы и соединительные фитинги (ТМП), стальные трубы с резьбовыми и сварными соединениями (ТС), полипропиленовые трубы и фасонные части к ним (ТПП).

Металлопластиковые трубы

Качественная металлопластиковая труба должна быть пятислойной: три основных слоя и два связующих. Внутренний слой производится из сшитого полиэтилена (PE-Xc) методом экструзии гранулированного полиэтилена высокой прочности (HDPE). На его поверхность наносится слой специального клея, который соединяет полиэтилен с третьим, алюминиевым слоем. Слой алюминиевой фольги должен иметь толщину 0,2 — 0,3 мм. На поверхность алюминия наносится еще один слой специального клея, который связывает металл с внешним слоем пластика. Под влиянием интенсивной бомбардировки электронами в трубе образуются крайне устойчивые продольные и поперечные связи между длинными молекулами полимера, что приводит к высокопрочной «сшивке» полиэтилена.

Основные технические характеристики металлопластиковых труб

Наименование характеристик
Наружный диаметр (мм)	16	20	26	32
Внутренний диаметр (мм)	12	16	20	26
Толщина стенок (мм)	2	2	3	3
Толщина алюминиевого слоя (мм)	0,2 — 0,3	0,2 — 0,3	0,3 — 0,4	0,3 — 0,4
Максимальная рабочая температура (градусы)	90 — 95	90 — 95	90 — 95	90 — 95
Допустимый кратковременный нагрев (градусы)	100	100	105	110
Максимальное рабочее давление (БАР)	10	10	10	10
Рабочее давление (БАР)	9	9	9 — 10	9 — 10
Внутренний объем (л/м)	0,11	0,2	0,31	0,53
Вес погонного метра (кг)	0,13	0,15	0,25	0,33
Кислородная диффузия (мг/л)	0	0	0	0
Минимальный радиус изгиба (мм)	50	62	106	132
Коэффициент линейного расширения (мм/км)	0,25 — 0,29	0,25 — 0,29	0,25 — 0,29	0,25 — 0,29
Коэффициент теплопроводности (Вт/км)	0,4 — 0,5	0,4 — 0,5	0,4 — 0,5	0,4 — 0,5
Шероховатость внутреннего слоя	низкая	низкая	низкая	низкая
Длина рулона (м)	100 или 200	100	50 или 100	50

Соединительные фитинги для ТМП могут быть трех видов: пресс-фитинги латунные, пресс-фитинги пластиковые, фитинги на основе цангового зажима. Для удобства монтажа выпускается множество вариантов фитингов. К основным их видам относятся: прямые (ниппеля), угловые (уголки, уголки с креплением), тройные (тройники), крестовые (крестовины), а также коллекторы (один вход и несколько выходов).

Основные преимущества ТМП:

высокая прочность, позволяющая удерживать высокое давление;
абсолютная неподверженность коррозии, стойкость в химически активных средах;
термостойкость;
минимальная шероховатость внутренней поверхности (в 15 — 20 раз ниже, чем у стальных, в 8 — 10 ниже, чем у медных труб), что делает систему внутренних инженерных коммуникаций очень компактной, неинертной, позволяет использовать ТМП меньших сечений, а также снизить нагрузку на насосное оборудование;
устойчивость к гидравлическим ударам, резким перепадам температуры;
пластичность, стойкое сохранение формы при изгибах и нагрузках. Высокая пластичность позволяет уменьшить количество соединений, благодаря чему значительно снизится гидравлическое сопротивление, а значит, и надежность системы в целом;
минимальные внутренние напряжения;
полная кислородная, водная непроницаемость;
непроводимость шума и вибраций;
экологичность;
значительный срок службы, высокие эксплуатационные характеристики;
возможность укладки в стеновых нишах, каналах, шахтах, под полом (при использовании фитингов на основе цангового зажима для технического обслуживания необходимо обеспечить к ним доступ).

К недостаткам ТМП следует отнести:

полную непереносимость механических деформаций, ударов;
относительно высокую цену пресс-фитингов известных зарубежных производителей;
необходимость теплоизоляции при использовании ТМП в зонах промерзания;
значительные технологические сложности при стыковке труб больших диаметров от наружных инженерных сетей к внутренним коммуникациям из ТМП;
обязательное использование фитингов той же торговой марки, что и ТМП;
ограниченность области применения из-за небольшого максимального диаметра трубы.

Металлопластиковые трубы и соединительные фитинги в Россию экспортируют из Китая, Южной Кореи, Италии, Бельгии и ряда других стран. В последние годы стало активно развиваться и собственное производство данной продукции. К сожалению, рынок очень сильно перенасыщен откровенными подделками продукции ведущих мировых производителей. Дешевый контрафактный фитинг китайского производства, изготовленный из цинкового сплава, стоит в пять — семь раз дешевле, чем латунный, произведенный с соблюдением всех технологических норм. Эксплуатационный срок дешевых подделок может не превышать двух-трех лет (ТМП и фитинги, изготовленные по правильной методике, служат до 50 лет).

Определить на глаз качество ТМП и фитингов бывает сложно, поэтому перед покупкой данной продукции следует обезопаситься. Для этого необходимо:

работать только с официальными дилерами или хорошо известными фирмами;

проверять у поставщика наличие сертификата качества и санитарно-гигиенического сертификата;
в случае сомнений за свой счет или совместно с поставщиком произвести в независимой лаборатории металловедческую экспертизу нескольких разных фитингов, которая определит их состав и реальный срок службы. Экспертиза обойдется в несколько тысяч рублей, экономия же может составить десятки, а то и сотни тысяч.

Полипропиленовые трубы

Полипропилен — это полимер, который принадлежит к семейству полиофенов. ТПП могут быть армированными. Внутреннее армирование производится из алюминия или стекловолокна. Область применения ТПП обширна: начиная с простейших систем отопления и заканчивая промышленными трубопроводами. Неармированные ТПП применяются для холодного (реже — для горячего) водоснабжения. Категорически запрещается использовать неармированные ТПП в системах отопления. Монтаж ТПП производится с помощью специального паяльника путем сплавления отдельных элементов.

Основными достоинствами ТПП по сравнению с ТМП являются:

универсальность (наличие всевозможных диаметров труб и различных фасонных частей к ним позволяет смонтировать практически любую систему не только внутренних, но и наружных сетей);
цена (фасонные части к ТПП значительно дешевле фитингов ТМП);
устойчивость к механическим повреждениям выше, чем у ТМП.

Из недостатков ТПП по сравнению с ТМП следует выделить:

более высокий коэффициент линейного расширения, особенно у неармированных труб. Вследствие температурных нагрузок неармированные ТПП по форме могут напоминать синусоиду;
более долгий процесс монтажа;
непластичность — требуется большое количество фасонных частей.

У западных производителей, а также на некоторых крупных предприятиях Турции, экспортирующих ТПП и фасонные части к ним в Россию, налажен многоступенчатый контроль качества как самого сырья, так и готовой продукции. У мелких производителей ТПП подобный контроль отсутствует, поэтому надежность соединений фасонных частей у таких трубопроводов может вызывать сомнения. Кроме того, совершенно недопустимо приобретать ТПП и фасонные части к ним у разных производителей. При использовании компонентов системы с разным диффузионным сплавлением отдельных частей добиться гомогенного (полностью однородного) соединения невозможно. Такая система может прослужить не более двух-трех лет, хотя при соблюдении технологии и при использовании материалов высокого качества трубопроводы из ТПП могут успешно функционировать 40 — 50 лет.

Стальные трубы

Подавляющее большинство эксплуатируемых сегодня в России трубопроводов изготовлено из стали. До сих пор из-за инерционности мышления многие проектные бюро и организации все внутренние и внешние инженерные сети проектируют из стальных труб на безальтернативной основе.

Стальные трубы изготавливаются из листа или полосы путем изгиба и сварки краев. Шов может быть прямым продольным или спиральным. Современные технологии позволяют изготавливать ТС и без шва. В системах внутренних сетей такие трубы применяются при производстве полотенцесушителей. Основным недостатком бесшовных ТС является их высокая цена. Но сварной шов понижает прочностные характеристики трубы на 15 — 20%, а при использовании коррозийно-стойкой (нержавеющей) стали — на 10%.

Стальные трубы, применяемые во внутренних сетях, имеют аббревиатуры «ДУ» (диаметр условный). Наиболее часто для монтажа внутренних инженерных коммуникаций используют трубы с условными диаметрами 15, 20, 25, 32, 40, 65, 80, 100 мм. Например, у трубы с условным диаметром 100 мм наружный диаметр 114 мм, а толщина стенок 4,5 мм.

Основными преимуществами ТС являются:

высокая термостойкость (кроме воды, по ним можно подавать пар);
стойкость в химически активных средах;
возможность эксплуатации при высоком рабочем давлении в системе;
стойкость к механическим нагрузкам;
универсальность.

К основным недостаткам ТС следует отнести:

высокую шероховатость внутреннего покрытия;
высокую проводимость шума, низкие звукоизоляционные свойства;
необходимость периодической покраски наружной поверхности;
полное отсутствие пластичности, приводящее к максимальному по сравнению с ТМП и даже ТПП количеству сварных или резьбовых соединений;
более длительные сроки монтажа.