ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ
ДЛЯ МОНТАЖА ВНУТРЕННИХ
ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИИ

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 (РЕ-Хс) 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

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.

Метод экспертных оценок

У каждого вида труб есть свои преимущества и недостатки. Для их объективной оценки в каждом конкретном случае может использоваться метод экспертных оценок. Первоначально необходимо выбрать критерии оценки. Таковыми могут являться:

- стоимость материала (критерий 1);

- стоимость монтажа (критерий 2);

- технические характеристики (критерий 3);

- эксплуатационные характеристики (критерий 4);

- стоимость дополнительного оборудования (насосов, радиаторов, запорной арматуры и т.п.) (критерий 5);

- технологическая совместимость различных материалов в одной системе (критерий 6);

- необходимость послегарантийного обслуживания (критерий 7);

- сроки монтажа, гидравлических испытаний (критерий 8).

Из числа сотрудников строительной фирмы (проектировщиков, снабженцев, технологов, инженеров) нужно выбирать экспертов, которые вместе определят удельный вес каждого критерия. К этой работе можно привлекать и сторонних экспертов, например специалистов-металловедов.

Допустим, руководство фирмы отобрало пять экспертов, которые, вооружившись прайс-листами и технической документацией, стали последовательно оценивать каждый критерий по определенной шкале, например по балльной системе, выставляя оценки от 1 до 10. Обозначив критерии оценки от К₁ до К₈, составим таблицу экспертных оценок с учетом удельного веса каждого из критериев для каждого вида материалов. Первая оценка каждого эксперта - вариант применения ТМП, вторая - ТПП, третья - ТС.

Таблица экспертных оценок выбора материалов для внутренних коммуникаций

Теперь, учитывая удельный вес критериев, получаем:

- вариант ТМП: 0,25×21+0,05×39+0,2×32+0,15×34+0,15×35+0,1×27+0,05×29+0,05×41 = 30,1;

- вариант ТПП: 0,25×42+0,05×28+0,2×33+0,15×40+0,15×42+0,1×24+0,05×24+0,05×30 = 35,9;

- вариант ТС: 0,25×32+0,05×16+0,2×31+0,15×30+0,15×26+0,1×43+0,05×22+0,05×20 = 29,8.

В нашем примере выгоднее всего оказалось использовать трубы из полипропилена, но, естественно, в иной ситуации результат может быть другим. Также следует отметить, что как критерии оценки и удельный вес каждого из них, так и количество экспертов может варьироваться в зависимости от ситуации.

К другим способам оценки выбора материалов можно отнести методы составления и решения систем линейных уравнений, где в качестве неизвестных будут исследуемые нами параметры. С помощью вычислительной техники и заданных алгоритмов расчета можно математическими методами очень точно оценить необходимость использования того или иного материала, причем не только трубопроводной арматуры для внутренних сетей. Главное, при выборе материалов для внутренних инженерных коммуникаций не только ориентироваться на мнения проектировщиков и ценовой фактор, но и проводить комплексный анализ.

Е.Я. Белоцерковский, Эксперт журнала «Руководитель строительной организации»

Журнал «Ценообразование и сметное нормирование в строительстве», июль 2010 г., № 7