Remont i modernizacja instalacji wodno-kanalizacyjnej

---

Stara i nowa kanalizacja

Stare piony kanalizacyjne i podejścia do przyborów zwykle wykonane są z żeliwa, rzadziej są to rury azbestowo-cementowe. Obecnie stosuje się prawie wyłącznie tworzywa sztuczne. Ich zalety to:

• odporność na działanie ścieków,
• lekkość,
• trwałość.

Wady to zaś:

• większa rozszerzalność pod wpływem zmian temperatur,
• gorsza izolacyjność akustyczna.

Te cechy trzeba uwzględnić przy ich układaniu.

Mocowanie musi pozwalać na swobodne wydłużanie się i kurczenie rur. Stosuje się specjalne uchwyty, np. z podkładkami gumowymi. Ponadto elastyczna podkładka tłumi drgania i nie przenoszą się one na inne elementy budynku.

Przejścia przez ściany i stropy nie mogą być "sztywne". Rurę należy umieścić w plastikowej tulei o większej średnicy, pozostawiając przynajmniej 1 cm luzu pomiędzy ścianką rury i tulei. Wolną przestrzeń wypełnia się trwale elastycznym materiałem, np. wełną mineralną. O wypełnieniu nie wolno zapominać, bo przez szczeliny będą przenikać dźwięki.

Piony kanalizacyjne z PVC zdecydowanie gorzej tłumią odgłos spływających ścieków niż stare żeliwne lub kamionkowe - to ujemna cecha ich lekkości. Sposobów na ograniczenie hałasu jest kilka. Jeśli planujemy nowy pion albo mamy możliwość przeniesienia starego, to najlepiej, jeśli biegnie on przy ścianie oddzielającej łazienkę od innej łazienki, kuchni, pomieszczenia gospodarczego lub holu. Korzystne jest oczywiście także umieszczenie przy ścianie zewnętrznej lub wewnętrznej nośnej (grubszej i cięższej niż działowe).

Jeśli piony są ukryte za ścianką instalacyjną lub umieszczone we wnęce ściennej, to dobre efekty da wygłuszenie za pomocą płyt wełny mineralnej (mocowanych po wewnętrznej stronie ścianki). Kolejne rozwiązanie to zastosowanie specjalnych rur niskoszumowych, które lepiej tłumią dźwięki. Niestety, są one znacznie droższe od standardowych.

---

Instalacja kanalizacyjna - dobre ułożenie

Generalnie przerobienie instalacji kanalizacyjnej jest trudniejsze niż wodociągowej, bo:

• trzeba zachować odpowiedni spadek podejść w kierunku pionu;
• rury mają znaczną średnicę;
• przynajmniej część pionów oraz długie podejścia muszą być wentylowane.

Spadek

Domowe instalacje kanalizacyjne wykonuje się jako grawitacyjne, a więc warunkiem ich prawidłowego działania są odpowiednie spadki rurociągów, zgodne z pożądanym kierunkiem spływu ścieków. Za właściwy uznaje się spadek 1,5-3%, czyli od 1,5 do 3 cm na każdy metr długości rury. Uzyskanie właściwego spadku rur może być bardzo trudne, lub wręcz niemożliwe. Szczególnie jeśli robimy, np. nową łazienkę w pomieszczeniu oddalonym od istniejących pionów, a dodanie kolejnego pionu nie wchodzi w grę. Wówczas rozwiązaniem są urządzenia rozdrabniająco-przepompowujące. To specjalne pompy, które bez kłopotu przetłoczą ścieki kilkumetrowym podejściem, nawet pod górę.

Średnica

Wypełnienie przewodów kanalizacyjnych ściekami: (a) właściwe - od 0,5 do 0,7 wysokości przewodu: zanieczyszczenia są spłukiwane, (b) niewystarczające: zanieczyszczenia odkładają się w rurach.

Nawet jeśli rurociągi zostaną właściwie ułożone, to ścieki nie będą spływać dobrze, jeśli średnice rur zostaną źle dobrane. Dobrze dobrane to znaczy dopasowane do ilości odprowadzanych nimi zanieczyszczeń, czyli w praktyce do rodzaju przyboru, jaki obsługują.

Średnica podejść do przyborów sanitarnych (umywalki, wanny, miski sedesowej itd.) nie może być mniejsza od średnicy ich odpływu, a średnica pionu kanalizacyjnego musi być co najmniej równa średnicy największego z przyłączonych do niego podejść itd. Podobnie średnica rur odprowadzających ścieki z budynku (położonych blisko odpływu) nie może być mniejsza niż średnica wcześniejszych odcinków instalacji. Jeśli podejścia są zbiorcze - obsługują więcej niż jeden przybór, to ich średnica musi być co najmniej równa średnicy największego z odpływów przyboru. Jeśli podejścia są długie, to trzeba albo zwiększyć średnicę rur, albo zapewnić ich wentylację za pomocą wywiewek lub zaworów napowietrzających.

Wentylacja pionów

Dobór przyborów i podejść kanalizacyjnych.

Piony kanalizacyjne bez wywiewek wyprowadzonych ponad dach to kolejna przyczyna kłopotów z kanalizacją. A szczególnie w czasie remontów wentylacja pionów jest zaniedbywana, bo wyprowadzenie ich ponad dach jest kłopotliwe. Jednak bez wentylacji ścieki będą spływać źle, bo gdy w dużej ilości wypełniają cały przekrój pionu (np. płynąc z miski ustępowej), zamiast powietrza przez wywiewkę lub zawór napowietrzający będą wysysać wodę z syfonów. A opróżnione syfony będą przepuszczać gazy kanalizacyjne do pomieszczeń.

Niewłaściwe działanie syfonów.

Przynajmniej jeden, najdalej położony od odpływu poza dom, pion kanalizacyjny musi mieć wywiewkę wyprowadzoną ponad dach. Ważne, by jej wysokość uniemożliwiała zasypanie przez śnieg. Zapewnia ona napowietrzanie instalacji i usuwanie gazów na zewnątrz. Pozostałe piony można zwieńczyć zaworami napowietrzającymi. Jednak zawory są mniej pewne w działaniu i po pewnym czasie mogą utracić szczelność, przepuszczając gazy z pionu do pomieszczenia.

Syfony

Syfon to inaczej "zamknięcie wodne" uniemożliwiające dzięki stałej obecności wody wypływ gazów kanalizacyjnych do pomieszczeń. Jednak syfony mogą ulec zapchaniu, woda może być z nich wysysana lub odwrotnie - wtłaczana. Może też wyschnąć, gdy z danego przyboru korzystamy sporadycznie. Te niedogodności są najczęściej wynikiem nieprawidłowego rozmieszczenia przyborów sanitarnych względem siebie. Najczęstsze błędy pokazano na rysunku.

---

Nowy wodociąg

Rury wodociągowe dawniej były stalowe. Obecnie używa się kilku rodzajów materiału:

Przyrost długości 1m odcinka rury wraz ze wzrostem jej temperatury o 10°C.

• tworzyw sztucznych,
• rur wielowarstwowych (zwykle polietylen-aluminium-polietylen),
• miedzi,
• stali (rzadko).

Rury stalowe straciły popularność, bo są podatne na korozję, szczególnie gdy płynąca nimi woda podlega ciągłej wymianie i dostarcza kolejnych porcji rozpuszczonego tlenu. Wiele zależy też od innych składników rozpuszczonych w wodzie, dlatego nie da się z góry określić trwałości stali - w jednej instalacji wytrzyma ćwierć wieku, a w innej 5 lat. Ponadto ich obróbka i łączenie przez gwintowanie są pracochłonne.

Kompensacja

Kompensacja wydłużalności termicznej: (a) rurociąg w miejscu załamania może się swobodnie odchylić od ściany; (b) jeśli to nie wystarcza, trzeba założyć tzw. kompensator.

Rury stalowe mają jednak zalety i pod pewnymi względami górują nad wykonanymi z innych materiałów:

• są bardzo odporne na uszkodzenia mechaniczne i wysokie ciśnienie;
• mają znikomą rozszerzalność termiczną.

Szczególnie ta druga cecha okazuje się istotna i nie wolno o niej zapominać przy wymianie. Rury stalowe praktycznie nie wymagały kompensacji, zaś wykonane z tworzyw sztucznych i miedzi trzeba układać tak, by ich rozszerzalność pod wpływem zmian temperatury nie powodowała nadmiernych naprężeń. Kompensację zapewniają załamania rurociągu i specjalne kształtki (kompensatory) np. w kształcie litery U. Ponadto poza podporami (uchwytami) stałymi niezbędne są także przesuwne, w których rury mają możliwość ruchu. Jeśli tego zaniedbamy, rurociągi mogą zostać zdeformowane lub uszkodzone.

Najbardziej podatne na wydłużenia są rury z tworzyw sztucznych i by ograniczyć to zjawisko, można zastosować rury wielowarstwowe, w których pomiędzy warstwami plastiku znajduje się warstwa aluminium.

Miedź czy plastik?

Sama różnica w cenie może być pozorna: rury z tworzyw zwykle są tańsze niż miedziane, jednak złączki i kształtki do nich często są droższe.

Zaś jeśli chodzi o walory użytkowe, to w większości sytuacji nie odczujemy różnicy. Stosowanie miedzi podlega jednak trzem istotnym ograniczeniom.

Jednak niezależnie od tego, który materiał wybierzemy, najważniejsze jest, żeby ekipa układająca instalację pracowała starannie i przestrzegała zasad konkretnego systemu. Wspomnieliśmy już o potrzebie kompensacji wydłużalności cieplnej. Ponadto rurociągi plastikowe i miedziane są bardziej wiotkie od stalowych, przez co wymagają gęściej rozmieszczonych podpór. Ich typowy rozstaw to 60-80 cm zależnie od materiału rur oraz ich średnicy. Powinien o tym pamiętać hydraulik, ale część z nich ma niestety wciąż nawyki wyrobione na instalacjach ze stali, a część po prostu pracuje niestarannie.

Montaż

Rurociągi instalacji wodnej dają większą swobodę przy układaniu niż kanalizacyjne, ale w ich przypadku także trzeba spełnić pewne wymogi.

Spadek ciśnienia w najdalej położonych punktach czerpalnych nie powinien być odczuwalny. Średnice rur powinny być tak dobrane, by w każdym punkcie poboru był zapewniony odpowiednio duży strumień wody. Dlatego najlepiej, jeśli przekroje rur zostaną obliczone przez fachowca, z uwzględnieniem ciśnienia wody w instalacji i zapotrzebowania w poszczególnych punktach czerpalnych.

Wymieniając rury na wykonane z innego materiału, trzeba zaś pamiętać, że średnice wewnętrzne muszą pozostać niezmienione pomimo zmiany wymiarów zewnętrznych. Szczególnie kłopotliwe pod tym względem są rury z tworzyw sztucznych - nawet wykonane z tego samego materiału mogą mieć różne średnice wewnętrzne zależnie od klasy odporności na ciśnienie (PN) i tego, czy są przeznaczone do wody zimnej, czy ciepłej.

Konieczna jest dobra izolacja cieplna rur. Inaczej straty ciepła związane z cyrkulacją mogą być większe niż zużycie energii na podgrzanie wymaganej ilości c.w.u. Ciepła woda krąży w rurach - jeśli się wychłodzi, wraca do zasobnika. Zwiększa to wygodę użytkowania, bo ciepła wodę mamy zaraz po odkręceniu kranu, jednak konieczne jest ułożenie dodatkowych przewodów (rur) cyrkulacyjnych oraz pompy, która wprawia wodę w ruch. Wiąże się to z pewnymi stratami energii (ciepła i elektryczności), tym większymi, im rurociągi są dłuższe.

Zminimalizowaniu strat ciepła z rurociągów służy zaś izolacja cieplna rur oraz zmniejszenie ich średnic - cieńsza rura o tej samej długości mieści w sobie mniej wody. Z tym ostatnim nie można oczywiście przesadzać, bo z drugiej strony zbyt mały przekrój rury utrudnia uzyskanie odpowiednio dużego przepływu. Zwykle rury są krótsze i łatwiej wykonać cyrkulację w tzw. układzie trójnikowym, gdy od jednego przewodu głównego odchodzą kolejne przyłącza do baterii czerpalnych.

Problem strat ciepła przez cyrkulację jest niebagatelny. Załóżmy, że:

• długość przewodu cyrkulacyjnego wynosi 20 m;
• jest on izolowany i straty ciepła wynoszą 10 W/m.

Oznacza to, że jeśli cyrkulacja jest utrzymywana przez całą dobę, to spowodowane nią straty ciepła wynoszą aż 4,8 kWh. To dużo, zważywszy, że do przygotowania dziennej "porcji" 200 l wody o temperaturze 40°C zużyliśmy 7 kWh energii. A należałoby jeszcze uwzględnić zużycie prądu przez pompę cyrkulacyjną. Oczywiście w sezonie grzewczym te straty energii można pominąć, bo służą one podniesieniu temperatury w pomieszczeniach. Jednak wynika z tego, że cyrkulacja nie zawsze ma sens ekonomiczny, szczególnie jeśli uwzględnić, że w rurze o średnicy wewnętrznej 15 mm i długości 6 m mieści się zaledwie 1 litr wody.

---

Podgrzewanie ciepłej wody

W domach jednorodzinnych stosowane są najczęściej cztery sposoby przygotowania ciepłej wody. Jeśli z dotychczasowego nie jesteśmy zadowoleni, warto pomyśleć nad zmianą.

Kocioł jednofunkcyjny z zasobnikiem. Podgrzewa on wodę zgromadzoną w stosunkowo dużym zbiorniku - zwykle dobieranym w myśl zasady 50 litrów na osobę. Kotły na paliwa stałe mogą pracować tylko w ten sposób, a gazowe, olejowe i elektryczne mogą być też dwufunkcyjne.

Kocioł dwufunkcyjny. Nie gromadzi on wody w zasobniku, lecz podgrzewa ją przepływowo, tylko w czasie poboru. Zaletą tego rozwiązania jest to, że kocioł bez zasobnika zajmuje mniej miejsca, nie ma też strat energii spowodowanych wychładzaniem się zasobnika. Jednak to rozwiązanie sprawdza się tylko wówczas, gdy wszystkie punkty poboru znajdują się blisko kotła i po odkręceniu kranu z rur nie trzeba spuszczać większej ilości wody. By zapewnić odpowiednio duży strumień wody, kocioł musi mieć znaczną moc, np. 30 kW, podczas gdy w trybie ogrzewania pomieszczeń wystarcza poniżej 10 kW. Może to przekraczać możliwości stopniowania mocy kotła i będzie on pracował mniej ekonomicznie na potrzeby c.o.

Kocioł dwufunkcyjny z niewielkim zasobnikiem. Zasobnik o pojemności ok. 50 l to wystarczająco dużo, by kocioł nie musiał włączać się za każdym razem, gdy potrzebujemy niewielkiej ilości wody, np. do mycia rąk. Gdy zaś zapotrzebowanie jest duże, wtedy kocioł pracuje jako dwufunkcyjny. Ponadto w takim układzie można zastosować cyrkulację (jak w kotle jednofunkcyjnym) i ciepłą wodę mamy natychmiast po odkręceniu kranu.

Odrębny podgrzewacz c.w.u. To najczęściej elektryczny podgrzewacz pojemnościowy, rzadziej przepływowy. Najpopularniejsze są w domach z kotłami węglowymi, bo dzięki nim w kotle można nie palić poza sezonem grzewczym. Warto również stosować niewielkie podgrzewacze przepływowe w miejscach, gdzie z ciepłej wody korzystamy sporadycznie (np. pomieszczenie gospodarcze ze zlewem), a są one przy tym oddalone od kotłowni.

---

Własna oczyszczalnia, nowe szambo

Wysokie koszty wywozu ścieków skłaniają wiele osób do szukania alternatywy w postaci przydomowych oczyszczalni. Najpopularniejszym ich rodzajem jest drenaż rozsączający - stosunkowo niedrogi nie tylko w eksploatacji ale też inwestycyjnie. Ten rodzaj oczyszczalni nadaje się jednak tylko na działki, gdzie możliwe jest spełnienie następujących warunków:

• odległość pomiędzy studnią a najbliższym przewodem rozsączającym ścieki musi wynosić co najmniej 30 m (na małych działkach to często niemożliwe);
• grunt musi być przepuszczalny, a zwierciadło wód gruntowych położone przynajmniej 1,5 m poniżej rur drenarskich. Rury drenażu rozsączającego układa się na głębokości 0,6-1,2 m pod powierzchnią terenu, a więc wody gruntowe muszą znajdować się na głębokości co najmniej 2,1-2,7 m. Jeśli poziom wód gruntowych jest wysoki, to można wykonać nasyp, zwany kopcem filtracyjnym, w którym prowadzi się rury drenarskie. Jednak wymaga to zamontowania pompy podnoszącej ścieki.

Ponadto nie wszędzie miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego zezwalają na stosowanie oczyszczalni z drenażem.

Wykonanie oczyszczalni wymaga oczywiście wykonania wykopów, a w miejscach przebiegu rur drenarskich nie sadzi się roślin o głębokim systemie korzeniowym, bo korzenie obrosłyby lub uszkodziły rury. Rur drenarskich, zwykle o średnicy wynoszącej ok. 100 mm, nie umieszcza się bezpośrednio w gruncie, lecz w warstwie żwiru lub tłucznia; zapobiega to zamuleniu (zatkaniu) drenów. Przeciętnie przyjmuje się, że na jednego domownika potrzeba około 15 m ciągu drenarskiego.

Drenaż rozsączający powinien być napowietrzany, dlatego na końcach drenów montuje się pionowe rury wentylacyjne.

Uwaga! Zwykle po około 10 latach eksploatacji drenaż wymaga odkopania i oczyszczenia.

Złoże biologiczne

Takie oczyszczalnie nadają się na niewielkie działki lub na tereny z płytko zalegającą wodą gruntową. Dużo łatwiej też umieścić je na już zagospodarowanych działkach, bo zakres prac ziemnych jest niewielki.

Rozkład ścieków zachodzi w nich nie w gruncie, ale w specjalnym zbiorniku, w którym znajduje się warstwa ułożonego na ruszcie gruboziarnistego kruszywa lub innego materiału. Jest to właśnie złoże, które zraszane przez ścieki i natleniane sprzyja rozwijaniu się bakterii tlenowych rozkładających nieczystości. Złoże musi być zabezpieczone przed mrozem. Ścieki ze złoża, oczyszczone już w bardzo dużym stopniu, odprowadza się następnie do studni chłonnej, ewentualnie do rowu melioracyjnego lub zbiornika wodnego (po uzyskaniu tzw. pozwolenia wodno-prawnego).

Nowe szambo

Czasem konieczna jest też budowa nowego szamba, czyli bezodpływowego zbiornika na ścieki. Stare może być zniszczone, nieszczelne lub po prostu za małe, a konieczność jego częstego opróżniania jest uciążliwa. Jeśli zdecydujemy się na zbiornik wykonany z tworzywa sztucznego, a nie z betonu, to jego transport i montaż będzie łatwiejszy - na działkę nie będzie wjeżdżał ciężki samochód ciężarowy z dźwigiem.

Stary i nowy zbiornik są najczęściej łączone szeregowo, tworząc konstrukcję dwukomorową.

opr.: Jarosław Antkiewicz
zdjęcie wprowadzające: Tycner