Марк Р. Миллер
Современный квартирный сантехник
© 2005 by The McGraw-Hill Companies
© Перевод на русский язык «БХВ – Петербург», 2009
Все права защищены. Никакая часть электронной версии этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.
Предисловие
Это руководство по домашней сантехнике написано авторами очень популярного издания Carpentry and Construction (выпускаемого издательством McGraw-Hill с 1981 года. Руководство предназначено для домовладельцев и содержит несколько разделов. В нем освещены практически все проблемы, с которыми может столкнуться домовладелец, от простейших сантехнических работ до установки новой сантехники. Книга начинается с широкого обзора, посвященного сантехнике в целом, а также некоторых условий и правил, необходимых для работы с сантехникой. Далее подробно рассматриваются сантехнические стандарты, а также факторы, которые необходимо учитывать при планировании сантехнических работ.
Помимо этого в книге представлены различные инструменты общего и специального назначения, необходимые для производства как простых, так и сложных сантехнических работ. Кроме того, здесь предлагаются соображения по поводу приобретения или проката инструментов. В книге имеются разделы, в которых объясняются методы монтажа нескольких типов труб, применяемых при работе с сантехникой. Здесь даются советы, необходимые как для монтажа, так и для покупки труб. Отдельный раздел посвящен типичным сантехническим работам домовладельца, включая советы об устранении неисправностей посреди ночи.
В книге также описываются работы по установке разнообразных сантехнических приборов, от небольших приспособлений до крупной сантехники, устанавливаемой, например, в ванную комнату. В заключение в книге дается подробное описание сельских систем водоснабжения и отвода сточных вод, что особенно полезно для владельцев загородных домов. В создании любой книги принимают участие множество людей. В следующем разд. «Благодарности» упоминаются некоторые из тех, кто помог сделать из этого текста настоящую книгу.
Гленн И. Бейкер
Рекс Миллер
Марк Р. Миллер
Благодарности
Авторы благодарят следующие группы людей за помощь в составлении этой книги. К первой группе относятся те, кто помог авторам выполнить множество трудных задач, связанных с подготовкой рукописи. Боб Бейкер помог с фотографиями, а благодаря опыту Джуди Бейкер компьютеры работали, несмотря на все нюансы современных технологий. Мэри и Джерри из Action Press помогли с производством копий. Наши руководители Джон Бейкер и Рейчел Прайс-Бейкер стояли на страже нашего творения и защищали его от всех врагов, как внешних, так и внутренних. Также свой вклад в создание этой работы в виде фотографий, иллюстраций и технического опыта внесли еще несколько групп. К ним относятся компания «American Olean Tile», корпорация «American Standard», корпорация «Closet Maid», корпорация «Corl», лаборатория лесоматериалов США, корпорация «Formica», Гипсовая Ассоциация («Gypsum»), компании «Jakuzzi», «Kohler», «NuTone», корпорация «Owens-Corning Fiberglas» и компания «PlumbShop».
Глава 1. Сантехнические системы
В жилых домах вода очень необходима. Вода нужна для стирки, купания, питья, приготовления пищи, а также для смыва продуктов жизнедеятельности человека. В современном доме вода на кухне используется в кухонной раковине (мойке), посудомоечной машине, измельчителе и льдогенераторе холодильника. В ванных комнатах вода нужна для унитазов, умывальников, ванн и душа. Кроме того, вода используется для стирки, подается в наружные краны для полива газонов. Для всех домашних нужд должно быть предусмотрено горячее, холодное водоснабжение, а также система отопления.
Чтобы обеспечить подачу воды в дом, используется сложная система труб, по которым вода поступает в здание. Трубы, кроме того, применяются для слива сточных (канализационных) вод.
В некоторых случаях понятие «сантехника» относится к трубам, по которым горячая вода поступает из котлов для отопления различных помещений дома. В других случаях сантехника используется для подачи нагретой солнцем воды (солнечные батареи) в систему водоснабжения или в систему центрального отопления. Частью сантехнической системы также могут считаться трубы из черного металла, по которым природный газ (или пропан в некоторых случаях) поступает в котел. Для топливного газа рекомендуется использовать только стальные трубы.
Монтаж сантехники в здании обычно осуществляется в три этапа. Это, во-первых, монтаж главной наружной подводящей водопроводной трубы и главного коллектора; во-вторых, монтаж внутреннего трубопровода, вентиляции и канализации; и, в-третьих, монтаж потребляющих воду устройств, т. е. санитарно-технических приборов. В этой главе внимание уделяется первым двум этапам. Третий этап осуществляется после чистовой отделки полов.
Монтаж главной подводящей водопроводной трубы и главного коллектора производится одновременно с рытьем и изготовлением фундамента. Монтаж ввода осуществляется после выполнения котлована во время строительства фундамента. Трубы, предназначенные для воды и сточных вод, называются магистралями (на планах – линиями). Также их называют водопроводными или канализационными магистралями (линиями).
Поскольку по водопроводным и канализационным трубам поступает вода, и те и другие должны быть расположены полностью под землей, чтобы не допустить их замерзания зимой. Дворовую или наружную сеть водопровода прокладывают в земле. Глубина прокладки труб зависит от глубины промерзания почвы в данном районе и должна быть такой же, как и глубина прокладки городской сети. Наружную сеть (трубопроводы, вне дома) прокладывают на 50 см ниже (от верха трубы) уровня промерзания почвы (грунта). Вот почему их обычно прокладывают после выполнения котлована и устройства опор и фундамента одновременно с рытьем ям и траншей для опор и фундаментов. Выгоднее и рациональнее проводить все земляные работы в одно и то же время.
Главная подводящая труба обычно прокладывается от дома к водомерному счетчику (рис. 1.1). В некоторых районах счетчик располагается в подвале здания; однако на сегодняшний день тенденцией является расположение счетчика рядом с улицей. В этом случае городским службам проще считывать информацию и обслуживать счетчики. Городская водопроводная магистраль подключается к счетчику, а строители подключают счетчик к зданию. Вода не подается до тех пор, пока водопровод не будет проверен и одобрен.
Обязателен монтаж главной подводящей трубы и коллектора сточных вод (рис. 1.2). Обратите внимание на расположение как подводящей, так и сливной (канализационной) труб. Они обязательно должны быть расположены ниже уровня промерзания почвы (грунта). По обеим трубам поступает вода, поэтому вне помещения они могут замерзать.
Рис. 1.1. Ввод водопровода (основной подводящий трубопровод)
Рис. 1.2. Выпуск канализации (основные сливные трубы)
Примечание. Ревизия (канализационная ревизия) – это небольшой лючок или окошечко в трубе, через которое можно при необходимости заглянуть внутрь трубы или же вставить оборудование, предназначенное для устранения засора.
Уклон трубы, который может быть разным в каждом конкретном случае, измеряется в метрах на один метр длины трубопровода. Например, уклон 0,021 – это уклон 21 мм на 1 м.
а
б
в
г
Рис. 1.3. Водопроводные и сливные трубы при последующем монтаже обрезают. Главная труба, проложенная с улицы к дому (а). Вентиляционные и сливные трубы, а также трубы из мягкой меди, заключенные в бетонную плиту (б). Вентиляционные, сливные, медные трубы в бетонной плите (в). Монтаж вентиляционных и сливных труб до заливки плиты (г)
Водопроводные и канализационные магистрали прокладываются на месте будущего здания, после чего их укорачивают (рис. 1.3). Это означает, что трубы должны располагаться только в местах их последующего использования, например на кухне или в ванной комнате. Для труб делается небольшой запас для того, чтобы облегчить их дальнейший монтаж. Котлован засыпают, а над укороченными трубами возводятся опоры, фундаменты и полы.
Второй этап сантехнических работ наступает после укладки полов и возведения стен. Оставшиеся трубы, коллекторы и вентиляцию устанавливают по мере возведения здания. Поскольку трубы и коллекторы скрыты в стенах и под полом, то их необходимо монтировать до внутренней обшивки стен, как это показано на рис. 1.4.
Рис. 1.4. Сантехнические трубы, установленные между внутренней и наружной стенами
В случае если здание возводится на бетонных плитах, большая часть сантехники располагается под плитами. Трубы необходимо укладывать с учетом пароизоляции и оставлять место вокруг них. Это необходимо делать потому, что бетон характеризуется высоким коэффициентом расширения и сжатия при колебаниях температур. Зазоры, оставляемые вокруг труб, например изгибы большого радиуса для медных труб, дадут возможность трубам перемещаться при расширении и сжатии плит. Некоторые строители предпочитают прокладывать все трубы над плитами, что облегчит ремонт и обслуживание, в то время как другие располагают трубопровод на чердаке. При монтаже сантехники (трубопроводов) на чердаке необходимо уделить особое внимание изоляции, чтобы не допустить замерзания и прорыва труб в зимнее время. Вода в этом случае может причинить зданию большой ущерб.
Сантехнические системы
Сантехническая система состоит из подводящих магистралей, по которым вода поступает в здание, и сливных (отводящих) канализационных труб, выводящих воду из здания. Чтобы сливные трубы эффективно функционировали, в систему должен поступать воздух. Таким образом, сантехническая система состоит из трех основных частей: подводящей водопроводной, сточной (канализационной) и вентиляционной. Система изображена на рис. 1.5.
Подводящие водопроводные магистрали
Как было сказано ранее, вода поступает в здание по одной водопроводной линии. Первая подводящая водопроводная труба обычно бывает диаметром 1 (25 мм), 1,5 (38 мм) и 2 (50 мм) дюйма[1]. Внутри здания вода подается в различные помещения по трубам меньшего диаметра. Это могут быть трубы диаметром 1" (25 мм), ¾" (20 мм) и ½" (12 мм).
Водопроводные линии проходят через отверстия в полах, стойках стен и пр. Большинство водопроводов прокладываются через отверстия, специально предназначенные для них. Через отверстия, прорубленные в стойках стен или балках пола, можно пропускать лишь трубы меньшего диаметра.
Рис. 1.5. Стандартная сантехническая система
Примечание. В местах прохождения через перекрытия, стены и перегородки водопроводные стояки нужно заключать в гильзы из обрезков труб. Края гильз должны быть расположены заподлицо с поверхностью потолка и выступать выше отметки поверхности пола на 20–30 мм. Отверстия в перекрытиях после окончания монтажа трубопровода следует тщательно заделать.
На это существуют две причины. Во-первых, любое отверстие в балке либо стойке может ослабить их. Во-вторых, трубы, проходящие через эти отверстия, можно повредить гвоздями во время установки стенных панелей. Такие отверстия, сделанные гвоздем в трубе, будут обнаружены не сразу, а только после окончательной отделки стены или пола и включения воды.
Большинство подводящих труб перекрываются запорными вентилями (рис. 1.6). Это дает возможность отключать воду для установки бытовых (санитарно-технических) приборов либо для осуществления ремонта, не отключая подачу воды полностью во всем здании. Специальные гибкие подводки, как, например, пластиковая гибкая подводка на рис. 1.7, используются для соединения запорного вентиля с бытовым сантехническим прибором.
Рис. 1.6. Запорные вентили на трубах, подающих воду в бытовые сантехнические приборы
Рис. 1.7. Гибкие металлопластиковые подводки облегчают подсоединение бытовых сантехнических приборов
Рис. 1.8. Стандартный принцип действия воздушной камеры предотвращает гидравлический удар
В каждом подводящем патрубке должна иметься воздушная камера для предотвращения сильного шума, который случается каждый раз, когда выключают воду. Этот шум называется гидравлическим ударом. Когда вода выключается, поток с полной силой (при стандартном городском давлении воды 80 фунтов[2] на квадратный дюйм (≈5,6 кг/см2), что является очень большим давлением) ударяет в клапан. Сила такого удара может вызвать ужасно сильный шум, а трубы от удара могут, в прямом смысле, запрыгать.
Воздух в камере моментально сжимается, чтобы смягчить силу удара воды в вентиле (кране). На рис. 1.8 показано, как это происходит, а также указано подходящее расположение воздушной камеры. Необходимо запомнить, что воздушная камера должна быть у каждого подводящего патрубка. Обычно размер трубы, из которой изготовлена воздушная камера, и размер подводящей трубы совпадают.
В дополнение необходимо сказать, что трубы должны быть прикреплены к чему-то прочному, например к стойке или балке, через определенные интервалы. Под действием силы движущейся воды, особенно при включении и выключении воды, трубы могут сдвигаться и ударяться об пол или стену. Крепления труб уменьшают как их смещение, так и шум, вызываемый ими.
Примечание. Внутренняя сеть трубопроводов разделяется на магистральные трубопроводы, стояки и подводки. Магистральные трубопроводы внутреннего водопровода, проложенные снизу или вверху здания, служат разводящими линиями для подачи воды к нужным участкам трубопровода или стоякам. Стояки – вертикальные участки разводящего трубопровода, по которым вода подается в подводки к санитарным приборам. Магистральные трубопроводы прокладывают с уклоном. Уклон необходим для выпуска воздуха при заполнении труб водой и спуска воды при опорожнении линий. Водопроводные стояки прокладывают в бороздах, устроенных в стенах (скрытая проводка). На каждом этаже стояк крепят к стене хомутиком на высоте, равной половине высоты этажа.
Подводки к водоразборным точкам прокладывают с уклоном 0,002—0,005 в сторону стояков для опорожнения системы при ремонте.
Расстояние между центрами горячих и холодных стояков принимается 80 мм. Горячий стояк монтируют справа от стояка холодного водоснабжения.
Внутренний водопровод монтируют в определенной последовательности: в первую очередь прокладывают магистральные трубопроводы, затем устанавливают стояки и прокладывают подводки к водоразборным точкам.
Система сточных вод
Сточные системы (системы канализации) используются для удаления сточных вод. Сточные воды можно разделить на две категории. К первой относятся бытовые сточные воды без туалетного смыва, включающие слив из раковин, стиральных машин и душа. Ко второй категории относятся фекальные стоки, содержащие как жидкие, так и твердые отходы из туалетов. В большинстве населенных пунктов оба типа сточных вод сливаются в одну канализационную систему.
Трубы, по которым сточные воды удаляются из бытовых санитарно-технических приборов (например, из раковины), называются сливными трубами. Из сливных труб стоки, в свою очередь, удаляются в трубы большего диаметра, по которым они поступают в главный коллектор со всего дома. Эти трубы, собирающие сточные воды со всего дома, называются отводящими трубами. Вертикальные сливные трубы называются стояками, или канализационными стояками.
Примечание. Из внутренней канализационной сети сточные воды поступают в наружную дворовую сеть канализации. Дворовая сеть канализации служит для отвода сточных вод из дома (здания) в уличную (городскую) сеть и состоит из трубопровода, уложенного в земле, и колодца, расположенных на линии трубопроводов. Дворовую сеть канализации прокладывают на расстоянии не менее 3 м от стен здания, чтобы предохранить фундамент и стены. Смотровые колодцы располагают таким образом, чтобы длина выпуска от стены здания до колодца не превышала 8 м. Если длина выпуска более 8 м, то предусматривают дополнительный смотровой колодец.
Поскольку давление в сточных водах отсутствует, системы сточных вод необходимо располагать под углом, чтобы вода стекала самотеком. Уклон канализационных труб обычно составляет 0,021 (¼" на фут)[3] горизонтального перехода. Это соотношение обычно составляет 3" на 12 футов (76 мм на 3,66 м). Благодаря такому уклону вместе с водой удаляются и твердые отходы. При слишком крутом уклоне вода может стечь раньше, чем твердые отходы, что будет причиной засорения сливных труб. Из-за засорения труб отходы могут подниматься обратно в унитазы и иные стоки, мешая тем самым их эффективному использованию. Эти отходы могут стать причиной ужасного запаха, а также могут вылиться на пол, тем самым причинив значительный ущерб.
Такой же уклон должен иметься у каждой сливной трубы, ведущей в главную сливную магистраль. Все сливные трубы должны быть расположены под уклоном.
Обычно сточная система (система канализации) здания соединяется с канализацией одной главной сливной трубой. Это значит, что планировка соединений сливных труб здания должна быть произведена таким образом, чтобы не вызвать проблем. На рис. 1.9 показаны типичные соединения труб при монтаже.
Диаметр сливных труб, соединяющих раковины и умывальники, а также ванну и душ с системой сточных вод, обычно составляет 1,25" (32 мм), 1,5" (38 мм) или 2" (50 мм). Диаметр, в основном, определяется свободным пространством, строительными стандартами и прогнозируемым объемом стоков. Цена пластиковых сливных труб независимо от их диаметра отличается незначительно.
Рис. 1.9. Стандартные многотрубные соединения
Рис. 1.10. Сантехническая лента, поддерживающая отводящую трубу с нужным уклоном
Диаметр отводящих труб может составлять 2" (50 мм), 3" (75 мм) или 4" (100 мм). Главные трубы должны быть сравнительно большего диаметра, обычно 4" (100 мм) или 6" (150 мм). Отводящие трубы можно подвешивать с помощью сантехнической ленты. Это перфорированная металлическая полоска, позволяющая установить опору, поддерживающую отводящую трубу на нужной высоте с подходящим уклоном (рис. 1.10).
Еще одна существенная часть системы сточных вод защищает жилые помещения от проникновения канализационных газов. Это очень важно, т. к. канализационные газы токсичны и взрывоопасны. Блокирует эти газы очень простое устройство под названием сифон. В более старых сливных системах использовался двухоборотный сифон (S-образный), в современных же системах применяется однооборотный сифон (P-образный), как показано на рис. 1.11. Название сифона происходит от его формы в виде буквы Р. Благодаря этой форме образуется «пробка» стоячей воды между жилым пространством и канализацией. Каждый раз при использовании бытовых сантехнических приборов вода в сифоне заменяется, всегда оставаясь свежей.
Иногда мелкие предметы, например кольца, могут случайно упасть в раковину. Они останутся в сифоне и не попадут в главную сливную трубу до тех пор, пока вода опять не потечет через слив.
а
б
Рис. 1.11. Монтаж стандартного однооборотного сифона. В поперечном разрезе показано, как водосливная пробка препятствует проникновению газов из сточных труб (а). Установленный сифон без заглушки для его прочистки (б)
Сифоны могут устанавливаться как с заглушкой для его прочистки (рис. 1.11, а), так и без нее, как показано на рис. 1.11, б. Снять сифон несложно. Оба типа сифонов позволяют вытаскивать из них потерянные предметы либо удалять крупные предметы, мешающие потоку сточных вод.
Также несложно и установить сифон. Однако необходимо придерживаться так называемого фактора критического расстояния. Проще говоря, это означает, что выпускное отверстие, ведущее в стояк, не должно быть ниже уровня воды в сифоне. Если оно будет находиться ниже, то вода попадет в сифон, тем самым подвергнув жилые помещения неприятным запахам и канализационным газам. Легко подсчитать максимальное расстояние, на котором может находиться сливное отверстие. Сначала определим диаметр сливного отверстия, например 1,5" (38 мм). Далее, разделим его на 0,25", (6,35 мм) которые составляют степень уклона на 1 фут (0,3048 м). В результате получим 6, или вернее 6 футов (1,83 м). Но реально максимальное расстояние должно составить немного меньше чем 6 футов (1,83 м). В данном случае нужно воспользоваться правилом измерения расстояния в целых числах, тогда оно составит 5 футов (1,52 м).
Однооборотные сифоны применяются в сливах любых сантехнических приборов зданий, за исключением унитазов. Дело в том, что в унитазах имеется встроенный P-образный сифон, а также в том, что они соединены с так называемым коленом унитаза.
Во многих областях также требуется установка отстойника (сифона) в главном коллекторе снаружи здания (см. рис. 1.2). Такой отстойник защищает всю систему сточных вод от проникновения неприятных запахов и вредных газов из главного коллектора.
Часто системы сточных вод устанавливаются полностью из пластиковых поливинилхлоридных труб ПВХ (англ. наименование PVC – Poly Vinyl Chloride) подходящих размеров. Однако сливные трубы также могут быть изготовлены из меди, чугуна и жаропрочного стекла. Сливные трубы из стекла хрупкие и используются лишь в случаях, когда коррозийные вещества, например кислоты, сливаются из здания в соответствующий коллектор.