Инженерное оборудование усадьбы — системы местного водоснабжения и канализации
ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ УСАДЬБЫСИСТЕМЫ МЕСТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИВодоснабжение. Современные сельские усадьбы снабжаются водой от центральных систем водоснабжения или от местных источников воды — подземных или поверхностных. Воды, которые залегают вблизи поверхности, называются верховодками, их давление равняется атмосферному. Воды, залегающие на глубине более 10 м, давление которых превышает атмосферное, называются грунтовыми напорными, или артезианскими. Санитарные качества этих вод превышают качество верховодки. Качество воды должно отвечать требованиям ГОСТа 2874—82 «Вода питьевая». Для очистки подземных и поверхностных вод в сравнительно небольшом количестве (800—1600 м
3 в сутки) используются очистные установки заводского изготовления: «Струя — 100» и «Струя — 400». Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления в сельских населенных пунктах принимаются в соответствии с СНиП 2.
04.
02—84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» в пределах 125—300 л в сутки (среднесуточные за год на одного жителя) в зависимости от степени благоустройства жилого фонда, природно-климатических и других местных условий. При использовании воды из колонок без ввода в дом норма составляет 30—50 л/сут на одного жителя. Суточные нормы расхода воды для скота и птицы в расчете на одну голову составляют, л/сут: для коров — 70— 100, телят и молодняка крупного рогатого скота — 20—30, лошадей — 60—80, овец — 6—10, свиней — 25—60, птицы — 1—2.Рекомендованная норма расхода воды на полив приусадебных участков — до 4 л/сут на 1 м
2 поливаемой территории.
Системы децентрализованного водоснабжения по режиму работы можно разделить на два типа: с периодически действующим насосом, создающим необходимое давление в водопроводной сети без запасных баков и системы с запасным водонапорным баком, который периодически заполняют водой. Для подъема воды из источников применяют электронасосы в комплекте с водонапорными баками, устанавливаемыми в пределах утепленных чердачных помещений. Баки для воды оборудуют простейшей автоматикой (поплавковое реле уровня), включающей и выключающей насос по мере потребления воды.Эти системы водоснабжения состоят из водозаборных сооружений, распределительной водопроводной сети (преимущественно из пластмассовых труб и шлангов), вводов в здания, регулирующих емкостей, системы автоматики для включения и выключения насосов, санитарно-технического оборудования и водоразборной арматуры.В домах с децентрализованными системами могут предусматриваться водопроводы с водонагревателями на твердом топливе, с газовыми колонками и с электронагревателями.
Водозабор подземных вод. Для забора подземных вод, в зависимости от местных гидрогеологических, топографических и других условий, могут служить шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников, горизонтальные и лучевые водозаборы.Шахтные колодцы служат для забора воды при относительно неглубоком залегании (до 10 м) водоносного горизонта. Устройство шахтных колодцев получило широкое распространение в селах Закарпатья и Прикарпатья. Кроме практического назначения, они являются неотъемлемым архитектурно-композиционным элементом сельской усадьбы. Такого типа колодцы состоят из вертикальной шахты, ствола прямоугольного или круглого сечения диаметром 1—1,5 м (водопринимающая часть углублепа в водоносный слой земли не меньше чем на 1,5— 2 м) и оголовка — надземной части (0,7— 0,8 м над землей). Стены ствола шахты делаются из дерева, кирпича, камня, бетона или бутобетона. Лучшим материалом является древесина дуба. Кирпичные и бутовые колодцы в большинстве случаев в сечении имеют круглую форму. Толщина стенок для кирпичных колодцев — 1—2 кирпича. Кладка ведется на цементном растворе. Во избежание трещин в кладку закладывают железные анкера. Бетонные и железобетонные колодцы сооружаются из отдельных колец высотой 0,7— 0,8 м, диаметром 1,1—1,5 м. Толщина бетонных колец — 8—10, железобетонных — 6— 8 см.
Начинают устройство колодца с рытья шахты глубиной 1,5—2 м. Одновременно для укрепления стен колодца укладывают первые 2—2,5 м (по высоте) сруба или несколько бетонных колец. Нижний конец первого сруба или низ кольца обрабатывают «на нож» и опускают в шахту. Затем шахту углубляют и одновременно сверху наращивают сруб, который опускается под собственной тяжестью по мере углубления шахты.Чтобы защитить колодцы от дождя и пыли, рекомендуется закрывать их крышкой или сооружать над ними двухскатную крышу. Вокруг колодца делается глиняный замок глубиной 1,5—2 м и шириной 0,5 м, который защищает его от попадания поверхностных вод. Кроме того, сверху замок должен быть покрыт отмосткой (из камня, кирпича) шириной 1—1,5 м с уклоном 0,1 % от колодца. Колодцы следует размещать на высоком месте на расстоянии 20—25 м от животноводческих построек.
Трубчатые колодцы (водозаборные скважины) сооружают для забора воды при залегании водоносных горизонтов на глубине более 10 м, в основном в водообильных породах: песках, галечниках, а также в скальных трещиноватых породах. Водозаборная скважина имеет фильтр, через который вода из водоносного горизонта поступает в ствол скважины, по которому происходит подъем воды. Колодцы могут быть забивными и буровыми. Забивные колодцы делают при относительно небольшой глубине залегания водоносного слоя. В селах Закарпатья такие колодцы размещают в цокольной части домов. Делается это следующим образом: стальная труба диаметром 50—100 мм, на конце снабженная сетчатым фильтром с наконечником, забивается в грунт до тех пор, пока уровень воды в ней не достигнет 1,2—1,5-метровой высоты. Водозаборная труба с фильтром погружается в водоносный слой па глубину не менее 0,75 м. После погружения водоприемного устройства на верхний конец трубы навинчивают насосную колонку. Колодец закрепляется в скважине клиньями или камнями. При этом тщательно утрамбовывается грунт.При глубине залегания водоносных горизонтов более 10 м трубчатые колодцы устраивают буровым способом. Для разработки и подъема грунта, а также укладки железобетонных колец применяют буровые установки КШК-30, КШС-40, УТБ-50М, ЛБУ-50.В сельском индивидуальном строительстве широко практикуется бурение скважин вручную, на глубину 7—8 м, диаметром 75 мм. При бурении в водоносный слой углубляют на 2—3 м обсадные трубы, после чего устанавливают водоприемную трубу с фильтром, а обсадные трубы поднимают на поверхность. Воду из скважин поднимают с помощью насосов (табл. 30).В качестве двигателя к насосу для подачи воды из колодца в запасной бак, расположенный в здании, можно использовать установку, которая приводится в действие силой ветра. Основные показатели этой установки: диаметр ветрового колеса — 5 м, при средней скорости ветра 4—5 м/сек делает 40 об./мин, нормальное число полных качаний насосной штанги — 40. Коэффициент использования энергии ветра — 0,33—0,35.В районе Карпат широко используется родниковая вода. Родники бывают двух типов: восходящие артезианские при выходе напорные и нисходящие — при выходе безнапорные. Для приема воды и защиты ее от загрязнения устраивают каптажные сооружения. Они представляют собой водосборник, сделанный из бревен или досок В нисходящие родники вода поступает через трубы или отверстия в стенках камеры — водосборника, а восходящие — через отверстия в днище. Для отвода воды из этого сооружения устанавливают сливную трубу. Размеры каптажного сооружения зависят о’ количества поступающей воды. В горных селах Закарпатской области сооружают групповые каптажи — один источник снабжает водой несколько усадеб. Каптажи сооружены из бутового камня в виде бассейна глубиной 2,5 и диаметром 4 м. Бассейн закрыт крышкой. Из каптажа вода поступает вниз по полиэтиленовым трубам диаметром 32—50 мм к усадебным домам.
В тех случаях, когда рельеф местности имеет большие перепады высот, иногда возможна организация водоснабжения дома без установки насоса, так как напор воды, текущей по наклонно уложенным трубам, бывает достаточным для этой цели.
Канализация. В селах применяют такие системы канализации: централизованная — для всего поселка и децентрализованная — для отдельной усадьбы или группы домов. В определенных случаях можно предусмотреть комбинированную систему канализации (в центре села и на периферии). Местные системы канализации допускаются при благоприятных геологических условиях и отсутствии опасности загрязнить почву у водоносных горизонтов. Децентрализованные системы канализации предназначены для удаления и обезвреживания сточных вод (при наличии свободной территории, пригодной для устройства местных сооружений фильтрации).Норма среднесуточного водоотведения в неканализованных домах составляет 20—25 л на одного жителя.
Система децентрализованной канализации усадебных домов состоит из санитарных приборов, стояков и очистных сооружений сточных вод. Диаметр канализационного стояка, принимающий стоки из унитаза, составляет 100 мм, от мойки, умывальника и ванны — 50 мм. Диаметры и уклоны самотечных сетей определяют в зависимости от расхода и скорости движения воды. Самотечные трубопроводы прокладывают с уклоном не менее 0,025 мм при диаметре 50 мм и 0,02 мм — при диаметре 100 мм. Для систем внутренней канализации зданий используют чугунные (ГОСТ 6942.
3-80) и пластмассовые безнапорные трубы (ГОСТ 22689.
0-77). При прокладке самотечных трубопроводов вне здания применяют асбоцементные, пластмассовые и керамические трубы. Колодцы смотровые и поворотные сооружают в местах изменения диаметров и поворотов сети. Вентиляция канализационной сети осуществляется через стояки внутренней дымовой сети (дымовая труба Ø 150 мм выше конька на 0,7 м).Простейшие устройства для неканализироваиных усадеб — дворовые выгребные уборные, пудр-клозеты, люфт-клозеты. Наличие выгребов приводит к необходимости содержания ассенизационного парка, что вызывает лишние расходы, поэтому по решению Госстроя УССР и Минздрава УССР выгребы в сельской местности постепенно ликвидируются.
Дворовая уборная с выгребом должна иметь в плане 120X105 см и внутреннюю высоту 2—2,2 м. Стульчик уборной должен закрываться откидной крышкой. Под очком рекомендуется подвесить металлическую воронку, на 30 см ниже конца вытяжной трубы. Воронка будет препятствовать выходу газов из выгреба. Дно и стенки выгребной ямы должны быть водонепроницаемыми (из хорошо осмоленных деревянных пластин, из камня или кирпича на цементном растворе).Глубина выгребной ямы не должна превышать 2,5 м, а грунтовые воды могут подходить до дна не ближе 0,5 м. Ширина этой ямы — не менее 0,8 м. Выгребную яму чистят два раза в год — осенью и весной.
Пудр-клозеты устраивают в усадьбах, при которых имеются участки, где ведется компостирование отбросов. В дворовом пудр-клозете приемником служит ящик (из 40— 50-миллиметровых досок), находящийся под очком. Он состоит из дна, передней и двух боковых стенок. С задней стороны ящик закрывается приставным щитом.
Внутри ящик осмаливают, а под него делают подушку из жирной глины толщиной 0,2—0,3 м. Землю, вынутую из котлована, планируют вокруг ящика, делая скат от уборной. Нечистоты засыпаются торфом и другими веществами, поглощающими жидкость и газы. Это превращает нечистоты в твердую массу и позволяет обходиться без выгреба. Засыпку нечистот производят после каждого пользования. Пудр-клозет очищается раз в 10—15 дней; при этом засыпанные торфом нечистоты перекладывают лопатой в находящуюся рядом компостную яму. Для пользования в холодное время года дворовой пудр-клозет должен быть утеплен.
Люфт-клозет состоит из приемной воронки (унитаза), размещенной в помещении, сточной трубы, подземного выгреба и вытяжного вентиляционного канала. Нормальная эксплуатация выгреба может быть в условиях бесперебойной вентиляции — тяги воздуха из помещения через унитаз и выгребную яму наружу. В квартирах с люфт-клозетами вентиляционные каналы (люфт-каналы) необходимо размещать рядом с дымоходом от кухонного очага (но не отопительной печи). Площадь поперечного люфт-канала (при одной воронке) — не менее 1/2 кирпича 1/2 на кирпича. Канал (не более 4 м) должен иметь небольшой уклон в сторону выгреба. Стены и днище выгреба должны быть водонепроницаемы — железобетонные, бетонные. Кирпичные и каменные стены выгреба следует покрывать цементной штукатуркой с последующим железнением. В сейсмических районах устройство люфт-клозетов не допускается.
Очистные сооружения. В составе очистных сооружений децентрализованных систем канализации предусматриваются септики, фильтрующие колодцы и поля подземной фильтрации. Септики служат для предварительной обработки поступающих в грунт сточных вод. В септиках-отстойниках происходит перегнивание содержимого сточных вод, превращение их в растворимые газообразные вещества. Необходимым условием для их устройства является наличие мелкозернистых грунтов (супесей, суглинков, мелких песков) и невысокое стояние грунтовых вод (не ближе 2—2,5 м).Разработаны одно-, двух- и трехкамерные септики в зависимости от суточного расхода сточных вод — до 1 м
3, до и свыше 6 м
3. Диаметры подводящего и отводящего трубопроводов септика должны быть не менее 100 мм. Септик должен быть непроницаемым с общим полезным объемом на 4-суточное количество сточных вод. Септик разделяется промежуточной перегородкой на две камеры, работающие последовательно, причем объем первой камеры септика должен составить 2/3 объема всего септика. В промежуточной перегородке делается два отверстия: одно — выше горизонта жидкости для вентиляции, второе — ниже горизонта жидкости для перехода ее из одной камеры в другую. Перекрытие делается на 0,5 м выше горизонта жидкости. Для очистки септика в перекрытии делается люк. Очистка септика проводится два раза в год — весной и осенью. Для этого во второй камере понижается уровень жидкости путем откачки или вычерпивания. Осадок со дна удаляют местные ассенизационные службы. Осадок можно использовать в качестве удобрения, прокомпостировав его с торфом или растительной землей. Устраивать септики можно только с разрешения местных органов санитарного надзора.
Фильтрующие колодцы предназначены для принятия предварительно обработанных в септике хозяйственно-бытовых сточных вод с последующим выпуском их в грунт. Сооружение колодцев разрешается только в мелкопористых грунтах.Фильтрующие колодцы необходимо располагать по рельефу местности ниже источников водоснабжения на расстоянии не менее 30 м. Фильтрующие колодцы делают в виде круглой или квадратной в плане шахты диаметром 1—2 м, глубиной до 3 м. Материалом может служить кирпич, бутовый камень, бетон или пропитанное жирным антисептиком дерево. Дно и часть стенки, расположенной ниже подводящей трубы (из септика), делают водопроницаемыми. Для этого в бетонных стенках делают круглые отверстия, а в кирпичных или бутовых чередуют ряды обычной кладки на растворе с сухой кладкой. С наружной стороны стенок насыпается крупнозернистый материал (гравий, щебень, кокс, шлак) слоем до 0,3 м. На дно колодца также укладывается подобный фильтр: три слоя крупнозернистого материала разной фракции высотой до 1 м. Вокруг стенок колодца засыпается крупнозернистый материал — щебень, шлак. Перекрытие колодца снабжается люком диаметром 0,7 м и вентиляционной трубой, возвышающейся над поверхностью земли не менее чем на 0,5 м.
Характеристика грунта ориентировочно определяется простым способом. Ниже средней отметки участка, проектируемого для фильтрующего колодца и входной сточнойтрубы, роют приямок сечением 0,3×0,3 м и глубиной 0,15 м. Приямок быстро заполняется водой. Если при этом вода рассосется и приямок опорожнится не более чем за 18 с, то грунт можно считать песчаным; за 30 с — супесчаным; за 130 с — суглинистым. Если вода в фильтрующем колодце застаивается до уровня 0,1 м ниже лотка подводящей трубы, необходимо устройство нового колодца.
Поля подземной фильтрации позволяют в сутки обезвреживать до 10— 15 м
3 жидкости. Осветленная в септике сточная жидкость распределяется по дренам, которые выводят ее из колодцев-септиков в грунт орошаемого поля. Оросительную сеть рекомендуется выполнять из необожженных керамических и асбоцементных труб диаметром 75—100 мм. Трубы укладываются на слой (0,15—0,3 м) мелкого щебня или гравия на глубине не менее 0,1 и не более 1,8 м от поверхности земли. На стыках труб делаются небольшие зазоры, а над ними накладки из неразмокающего листового материала. Расстояние между дренами должно быть: в песках — 1,5—2 м. в супесках — 2—2,5, в легких суглинках — 2,5—3 м. Трубы укладываются с небольшим уклоном.
Компостные ямы используются для обезвреживания твердых отбросов, которые потом можно использовать в качестве удобрения. Для этого недалеко от навозохранилища отводят площадку. Чтобы жидкость не проходила в грунт, на площадке делается плотное основание из жирной и утрамбованной глины, засыпанной сверху торфом или землей слоем 10 см. Отбросы укладываются слоями.
Каждый слой покрывается слоем земли или торфа. Высоту кучи можно довести до 1—1,25 м. Во время засыпки в кучу можно вносить тонким слоем золу, известь и старую штукатурку. Это ускорит процесс компостирования. Компостная яма должна находиться все время в умеренно влажном состоянии. Для этого в центре кучи делается углубление, куда выливают жидкие отходы.