Жизненные удобства в значительной мере зависят от того, как просто и легко осуществляется снабжение водой. Поэтому при постройке дома, если нет возможности иметь постоянный водопровод, необходимо принять все меры к отысканию близкой воды, несмотря даже на то, что зачастую это ведет к большим расходам.
Если поблизости нет ручьев и родников, из которых можно добыть воду, то искать её нужно в глубине земли. Подземные воды бывают двух видов — верховодка, насыщающая верхние слои почвы (до 2-3 м) при таянии снегов и дождях, и подпочвенная вода, образующаяся в водоносных слоях.
Верхняя вода обычно мало пригодна для питья, так как она не успевает очиститься и её используют для полива и хозяйственных нужд. Нижние слои воды проходят почвенную очистку, и их в основном нужно использовать для питья. Как отыскать воду? Наилучший способ — это местное бурение. Пробурив скважину в нужном месте, можно получить исчерпывающую картину нахождения подпочвенных вод, их глубину и толщину слоя. На основании данных такого бурения легко выбрать и способ добычи воды. Такие сведения можно получить в соответствующих отделах местных исполкомов.
Если данных о залегании подпочвенных вод не имеется и бурить нечем, то можно определить место рытья колодца или бурения скважины, пользуясь выводами из внешних наблюдений или используя физический закон подъема капиллярной влаги вверх по микроскопическим почвенным каналам. Эти способы применялись народными мастерами-колодезниками; они дают достаточно надежные сведения, стоят значительно дешевле бурения и доступны каждому.
При ровной, не изрезанной оврагами и балками поверхности можно ожидать воду на той же глубине, что и в ближайших существующих колодцах. Чем больше покатость поверхности до места колодца при однородном геологическом строении почвы, тем больше молено ожидать воды.
Рубленый опускной колодец (а — нижняя часть опускаемой конструкции колодца)
Опускной колодец из бетонных колец (а — соединительная скоба д ся связи колец)
Если рядом есть овраг с выходом воды, то на его склоне можно ожидать воду. Если овраг сухой, воды не будет до глубины дна оврага. Овраги и протекающие в долины речки сильно понижают горизонт воды. Можно определить близость воды по густоте вечернего тумана в жаркое летнее время. В местах сгущения тумана вода ближе к поверхности. К концу лета яркость зелени травы покажет также места, где вода ближе. Лучшая и обильная вода встречается в песчаных и гравийных прослойках, а также в местах, где имеются выходы гранита. В глинис
тых слоях вода собирается в колодцах медленнее, чем в песчаных.
Определив тем или иным способом место рытья колодца или скважины, можно приступить к их устройству.
Обычный шахтный колодец делается либо из дерева -срубом, либо из кирпича и бетона. Очень удобны для этой цели бетонные круглые трубы, которые употребляют для подземной укладки коллекторов. Шахта колодцев выполняется только из красного кирпича и бетонных колец. Небольшие по размеру кирпичные шахты делаются квадратными или шестигранными со стенками толщиной в один кирпич, круглые кирпичные шахты малого диаметра делать труднее.
Недостаток деревянных колодцев заключается в относительной недолговечности срубов, но зато они дешевле и проще по устройству. На колодезные срубы идет по преимуществу дуб, лиственница, сосна, под водой — ольха. Ель, верба, осина, пихта непригодны, одни потому, что быстро гниют, а другие, кроме того, придают воде плохой вкус. Сруб колодца делается квадратным и имеет размеры от 80×80 до 130×130 см в свету. Он выполняется из бревен или пластин (если бревна диаметром от 22 см и выше), которые связываются в углах «в лапу». Пригонку кромок и вязку углов нужно вести с максимальной тщательностью — это увеличивает срок службы срубов.
Неглубокий колодец (до 5 м) можно выкопать самому, при больших глубинах лучше обратиться к специалистам. Работа по устройству колодца обычно ведется опускным способом и начинается с выкопки ямы до тех пор пока стенки держат. После этого на дно ямы укладывают нижний венец сруба, имеющий специальную оковку снизу и скос для того, чтобы под ним было удобно убирать землю. Нижний венец делается на 2-4 см шире, чем наружный размер сруба, для того чтобы наращиваемый сверху сруб мог свободно опускаться в яму силой своей тяжести.
Если осыпающаяся земля зажмет сруб, то сверху на бревенчатый помост, размещаемый на высоте 80-100 см от поверхности земли, наваливают груз, который вдавливает сруб в землю. Если же сруб не идет и под грузом, то придется наращивать его снизу, что намного сложнее.
Установка насосов в колодцах при разных уровнях воды: 1 — на понтоне (наиболее удобный прием); 2 — наверху; 3 — внизу на стенке колодца (в позициях № 2, 3 показаны насосы с электродвигателем); 4 — ручной насос с противовесом; 5 — поршневой насос с балансиром для уравновешивания столба воды и веса системы
Под колодезь с кирпичными стенами нижние венцы делаются также из дерева по кругу с прочной оковкой металлом. Колодезь из бетонных труб устраивается путем надвижки колец и скрепления их друг с другом цементом и специальными тавровыми прокладками. Некоторые трудности возникают при проходе плывунов — (так называются слои мелкого песка, насыщенные водой).
В вязких плывунах при быстро опускающемся срубе приходится интенсивно вычерпывать жидкий грунт, чтобы он не успевал затекать внутрь сруба. В жидких плывунах вычерпывание не приводит к желательным результатам, песок не удается вычерпать и приходится делать дощатый ящик за стенками сруба, чтобы прекратить поступление грунта внутрь.
Достигнув водоносного слоя, углубляться в него надо осторожно, так как при небольшой его толщине можно упереться нижним венцом в подстилающий водоупорный слой, а так как вода поступает в колодец исключительно снизу, то притока воды не будет.
Бурение скважин: 1 — ложка; 2 — бурав; 3 — стык асбестоцементных труб при помощи накладок из полосовой стали; 4 — промывка основания скважины водой; 5 — прижим для вращения трубы с буром
В этом случае исследуют дно ломом и по вязкости грунта определяют расстояние до водонапорного слоя. Углубившись на 100-120 см, опускание прекращают. На дно колодца насыпают слой гравия крупностью 40-60 см, толщиной 20-30 см с таким расчетом, чтобы сверх уложенного на гравийный слой деревянного щита с щелями и отверстиями находился слой воды не менее семидесяти сантиметров высотой. При меньшей высоте слоя воды нельзя будет наполнить ведро.
Деревянный щит необходим для удобной очистки колодца. Глубина водяного слоя зависит также и от потребности воды. В очень полном колодце при небольшом расходе вода будет портиться; чтобы этого не случилось, её придется довольно часто полностью вычерпывать. Нужно, чтобы приток воды был непрерывным.
При копке колодца применяют лопаты с короткими изогнутыми рукоятками, для работы в жидких грунтах делается специальная лопата — черпак. Подъем грунта производится бадьей вместимостью 6-8 ведер, прикрепленной на тонком прочном канате или металлическом тросе. Поднимают бадью воротом. Для защиты от падающих сверху частиц грунта, устраивают козырек.
Нижнюю треть сруба рекомендуется обить вертикальными досками для того, чтобы ведро не цеплялось за бревна. Углы скрепляются досками на всю высоту.
Обделку верха колодца выполняют так, как показано на рисунках 202-203. Подъем воды осуществляется при помощи журавля, воротом или насосом (ручным или электрическим). Из электрических насосов сейчас наиболее распространен насос «Кама» мощностью 380 вт на 220 в напряжения. Он поднимает воду на 18 м со скоростью 1 000 л в час. Всасыванием поднимает только на б м, поэтому, если колодец глубже, насос приходится устанавливать на поверхности воды, спустив его на плавающий плот. Ниже приводятся схемы установки насосов разных систем.
Из ручных насосов, имеющихся в продаже, необходимо указать насос НРЗ (ГОСТ 4683-49) двойного действия, поднимающий в одну минуту 35 л на высоту 30 м, из них 5м-всасывание, и насосы БКФ-2 и БКФ-4, имеющие также высоту всасывания 4-5 м и подъем 30 м. За одну минуту эти насосы перекачивают соответственно 20 и 30 л. Разумеется, можно использовать более мощные насосы.
При его устройстве необходимо обращать особое внимание на уплотнения и сальники поршня, а также на клапаны. Манжеты и клапаны рекомендуется делать из кожи.
Поршневой насос и фильтр: 1 — разрез по нижней части всасывающей трубы; 2 — поршень с клапанами; 3 — нижний клапан; 4 — сетка
Помимо колодца, из-под земли можно доставить воду при помощи скважины.
Если известно, что на небольшой глубине (не более 7-в м) имеются в достаточном количестве подпочвенные воды, а грунт не содержит крупных камней, то можно самим пробурить небольшую скважину. Более глубокие скважины и в каменистых грунтах бурить без специального инструмента трудно.
Для бурения надо взять водопроводную прочную трубу диаметром 25 или 38 мм (в зависимости от диаметра обсадной трубы) и изготовить буровой наконечник — ложку либо винтовой бур. Ложка может быть выполнена из укрепленного сваркой отрезка той же трубы. Конец ложки обделывается так, а верхняя винтовая головка, навинчивающаяся на трубу — штангу, приваривается не по центру ложки, а сбоку; таким образом, ложка, вращаясь, описывает круги большего диаметра, чем труба, и, следовательно, выбирает большее отверстие. Диаметр пробуренного отверстия должен быть на 1 см больше наружного диаметра обсадной трубы. Для обсадных труб могут быть использованы металлические или асбоцементные трубы малых диаметров, соединяемые при помощи накладок на шурупах.
При вращении ложка соскребает грунт, который прилипает к ней и вытаскивается каждый раз, как снаряд углубится в землю на длину ложки. При крепких грунтах с хрящевыми прослойками надо применить спиральный бур, который можно отковать из старой рессоры.
Если бур завинтить сразу на всю длину, то поднять его будет невозможно, поэтому завинчивают бур на 1-2 оборота, отрывают от грунта и завинчивают дальше. Пробурив скважину, опускают в нее обсадную трубу, погружая конец её в водоносный слой, а затем промывают скважину, для чего в нее наливают сверху воду и затем откачивают вместе с мутью насосом или стаканом, сделанным из обрезка трубы. В результате промывки вокруг конца трубы создается небольшое пространство, наполненное водой. После промывки опускается всасывающая труба с фильтром, который изготовляется следующим образом: на конец оцинкованной или медной трубы с просверленными по поверхности отверстиями в 10-12 мм напаивается спираль из медной проволоки, а поверх спирали надевается латунная сетка с отверстиями 1 мм. Спираль дает возможность работать сетке всей поверхностью.
При небольшой глубине (до 5 м) насос можно установить наверху. Если скважина пробурена глубже 5 м, нужно устроить специальный насос, размещаемый несколько выше фильтра, приводимый в действие штангой с рычагом наверху. При больших глубинах вес поршня и штанги может быть довольно значительным. Для облегчения кача ния в этом случае устраивается балансир. Глубинный насос должен иметь нижнюю часть, всегда находящуюся в воде. Механизм насоса — токарной работы — имеет кожаные клапаны и манжеты. Опускаясь вниз, насос набирает
воду поверх поршня, при подъёме поршень выталкивает воду в трубу, а с нижней стороны всасывает в цилиндр. Подобные насосы ставят и в колодцы.
Скважину можно пробурить в подполье дома (разумеется, это нужно делать до устройства перекрытия). Установив насос и утепленный водонапорный бачок, можно иметь местный водопровод, хорошо защищенный от холодов. Все детали скважин должны быть стойкими против коррозии, так как в противном случае трубы быстро выйдут из строя.
Если около дома протекает ручей или имеется родник, можно устроить очень простой автоматический подъемник воды (на 30-50 м в высоту) без применения какого-либо двигателя, силой самой воды — так называемый гидравлический таран. Он прост и надежен в работе.
Устраивать его целесообразно в тех случаях, когда падение воды на участке устройства гидротарана не менее 1 м при длине 20-30 м, а количество притекающей воды значительно дольше её потребления. При недостаточном количестве воды, когда вся собираемая вода расходуется, устроить гидротаран нельзя. При достаточном количестве воды несколько таранов могут работать параллельно.
Устроен таран следующим образом: из источника воды (это может быть бетонный, деревянный, металлический резервуар или плотина) проводится длинная наклонная подводящая металлическая труба, которая заканчивается герметическим резервуаром вертикальной формы. Для резервуара пригодны старые газовые баллоны с отрезанным дном. Резервуар отделяется от трубы впускным резиновым клапаном: перед резервуаром устанавливается второй — ударный — клапан, опускающийся вниз силой своей тяжести. Когда ударный клапан опущен, вода через него вытекает наружу. Из герметического резервуара идет напорная труба в бак, откуда уже производится разводка в доме.
Принцип действия тарана таков: вода из источника идет вниз по трубе и выливается наружу через опущенный ударный клапан. Так как скорость потока в длинной прямой трубе нарастает, вода, вытекая, начинает приподнимать ударный клапан и затем захлопывает его. В трубе создается повышенное давление, которое приподнимает впускной клапан в резервуаре, и вода из трубы вливается в него. Имеющийся в герметическом резервуаре воздух сжимается, так как часть объёма заняла влившаяся вода, и выдавливает набравшуюся воду в напорную трубу, конец которой выходит в резервуар несколько выше впускного клапана, для того чтобы тот всегда был покрыт слоем воды. Давления в резервуаре и трубе уравниваются, ударный клапан своей тяжестью опускается вниз, и вода начинает выливаться через него снова. Затем цикл повторяется.
Гидротаран: 1 — схема установки; 2 — головка тарана
Устройство резервуара для воды
Воздух, находящийся в резервуаре, постепенно растворяясь в воде, расходуется, и через 4-6 дней необходимо опорожнять резервуар и впускать в него воздух. Для этого делается два вентиля, а на подъемной трубе — запирающий кран. Так как давление в подводящей трубе может быть довольно значительным (до 10 атмосфер), нужно, чтобы она была прочной, а соединение отдельных звеньев достаточно тщательным и надежным. Некоторые трудности представляет изготовление ударного клапана, детали которого нужно выполнить на токарном станке из цветного металла. Регулировка тарана заключается в подборе веса ударного клапана, с тем чтобы он давал максимальное количество ударов. Приблизительный вес ударного клапана для небольшого тарана — 800 г.
Производительность тарана высока: при диаметре подводящей трубы 75 мм (3″) можно получить за сутки до 40 м3 воды. Он пригоден для водоснабжения целой группы домов или садовых участков и может быть построен коллективом. В индивидуальном пользовании диаметр подводящей трубы можно брать в 50 мм при длине её 15-20 м.
Применение насосов или тарана, подающих воду на высоту, вызывает необходимость устройства водонапорного бака. В индивидуальном пользовании для одной семьи такой бак представляет собой металлическую или деревянную емкость (бочка) не более 500 л с системой труб. Металлический резервуар изнутри желательно облупить или окрасить свинцовым суриком на натуральной олифе.
Для бесперебойной работы при размещении на холодном чердаке бак и трубы необходимо утеплять. Размещая бак на чердаке, рекомендуется подводить под него свои несущие конструкции из бревенчатых стоек, размещаемых в перегородке с собственным фундаментом. В дачном строительстве при летней эксплуатации бак может размещаться и на улице.
Днище бака должно быть коническим, чтобы оседающая грязь легко удалялась через грязевую трубу. Переливная труба должна врезаться с отступом не менее 6 см от верха бака. Сверху устраивается деревянная крышка.
Внутридомовые коммуникации водопровода должны делаться из оцинкованных труб. Применение черных труб нежелательно, так как при небольшом расходе воды в трубах происходит застой. При открывании крана вытекает ржавая вода, и приходится пропускать её всю, прежде чем пойдет чистая.
Достаточен диаметр труб V2 дюйма, только от насоса к резервуару должна идти труба в 3/4 дюйма, так как в насосе под это сечение устроены патрубки. Тонкие трубы до 32 мм можно гнуть как холодным, так и горячим способом. Перед изгибанием в трубу надо набить просеянный сухой речной песок. Концы забиваются деревянными пробками. При изгибе сварной трубы шов должен идти по средней линии, иначе в месте сгиба труба может разойтись. При горячем гнутье изгибаемый участок очерчивается мелом и разогревается до красного цвета в пламени горна или паяльной лампы. При изгибе перегретых труб появляются волны. Размер нагреваемого участка зависит от угла изгиба и диаметра трубы:
Угол изгиба 90° 60″ 45°
Ддиаметр трубы 32″ 190″ 160″ 110″
Длина нагреваемого участка 25 мм 150 мм 130 мм 90 мм
Соединение труб в условиях индивидуальной работы делается на резьбе при помощи фасонных элементов- муфт, тройников. Обрезаются трубы ножовкой с мелкими зубьями, резьбу нарезают клуппом. При устройстве водопровода хозяину-застройщику целесообразно купить клупп и трубный зажим.
При свинчивании нарезки труб обматывают паклей, смоченной в сурике или свинцовых белилах: это обеспечивает необходимую герметичность соединеий. Водопроводные краны и вентили лучше ставить из латуни; они несколько дороже кранов из другого металла, но значительно надежнее в работе.
Умывальные раковины из фарфора значительно прочнее фаянсовых; они не трескаются от смены горячей и холодной воды. Кухонные раковины имеют плоское дно и изготовляются из чугуна с эмалью или из нержавеющей стали. Керамические раковины для кухни непригодны, они неудобны и непрочны. Устанавливая фарфоровую раковину, надо соблюдать особую осторожность, так как её очень легко расколоть.
Общая схема солнечного водонагревателя
Установка нагревателя на крыше мансарды
Схема разводки труб в доме
Если кран вделан в раковину, то сначала необходимо присоединить к нему короткий отрезок трубы с муфтой на конце, а затем соединить этот отрезок с подводящей трубой. Привинчивание подводящей трубы непосредственно к раковине почти всегда приводит к раскалыванию места при
соединения. На стене раковины крепятся при помощи специальных металлических кронштейнов, но можно обойтись и без них, установив раковину на специально сделанный столик — шкафчик с дверкой, в который ставится ведро для грязной воды. Раковине необходимо придать небольшой наклон вперед, чтобы в углублениях для мыла не застаивалась вода. Трубы укрепляются на крючках. В перекрытиях трубы пропускаются через короткие патрубки из труб большего диаметра.
При наличии небольшого, хорошо освещаемого солнцем участка при доме или крутого ската крыши, обращенного на юг или юго-запад, можно устроить простейшую установку для нагревания воды солнечным теплом. При устройстве тщательной теплоизоляции бака и трубопроводов, в доме можно иметь почти круглосуточно горячую воду для душа и хозяйственных надобностей.
Установка состоит из деревянного наклонного ящика с змеевиком. Ящик делается из 25 мм досок в четверть и остекляется сверху таким образом, чтобы в него не попадала дождевая вода. Необходимо, чтобы в ящик (днище) не проникал ветер. Внутренняя поверхность его обивается пергамином, на который набиваются железные листы, окрашенные в черный цвет масляной матовой краской. Можно использовать для этой цели листы старого пробитого кровельного железа. По дну ящика на расстоянии 15 мм от обивки укрепляется змеевик из трубы диаметром 12-19 мм, который верхним концом соединяется со сборным баком в верхней его части, а нижним концом входит в днище этого же бака. Принцип работы нагревателя таков: более теп-лая вода поднимается вверх и входит в бак, а холодная опускается вниз и, нагреваясь, поднимается снова. Таким образом, получается циркуляция, и вода все более и более нагревается. По мере расходования в бак доливается вода. Трубы, выходящие из бака, и сам бак необходимо тщательно утеплить асбестовой обмазкой, войлоком или опилками в деревянном коробе.
Источник: Кулебакин Г. И. К66 Строительство частного дома / Серия «Для дома и заработка». — Ростов н/Д: «Феникс», 2004