Особенности минимизации затрат на устройство и эксплуатацию водостоков в жилых домах и зданиях соцкультбыта

В этой связи эффективное использование всех производящихся в России труб, а также ускорение реализации указанной программы за счет изыскания дополнительных средств являются весьма актуальными задачами для научно-технической общественности. Мы это связываем с минимизацией затрат на устройство водостоков (далее В) в жилых домах и зданиях соцкультбыта. Это ни в коей мере не означает, что их надо устраивать из самых дешевых трубных изделий. Необходимо тщательно учитывать, насколько затратным будет эксплуатация таких водостоков. В настоящее время большинство возводимых жилых домов и зданий соцкультбыта оборудуются водосточными системами, которые включают, как правило, следующие элементы: водоприемные воронки, чердачные сборные трубопроводы, водосточные стояки, подвальные отводные трубопроводы (включая гидрозатворы) и выпуски. Ко всем указанным элементам предъявляются специфические требования. Что касается размеров (внутренних диаметров), то действующий до 2010 г. норматив СНИП 2.04.01–85* [1] рекомендует указанные элементы подбирать на основании гидравлических расчетов с учетом водосборных площадей, приходящихся на каждый конкретный элемент водосточной системы, и высоты здания. Однако согласно сложившейся практике почти повсеместно чердачные сборные трубопроводы, водосточные стояки, подвальные отводные трубопроводы (включая гидрозатворы) и выпуски устраиваются из труб «условным» диаметром 100 мм. Сегодня наблюдается тенденция к увеличению высотности зданий — порой до нескольких сотен метров. Это может вызвать необходимость использования труб большего диаметра для устройства внутренних водостоков. Что касается прочностных показателей труб, используемых для устройства чердачных сборных трубопроводов, водосточных стояков, подвальных отводных трубопроводов (включая гидрозатворы) и выпусков, то в указанном нормативе [1] также имеются соответствующие рекомендации. Так, в п. 20.12 [1] рекомендуется «Водосточные стояки, а также все отводные трубопроводы, в том числе прокладываемые ниже пола первого этажа, рассчитывать на давление, выдерживающее гидростатический напор при засорах и переполнениях» Выходит, что трубы, которые располагаются на каждом вышележащем этаже, получают напор воды меньший на высоту этажа примерно на 3 м.Например, в 40-этажном здании подвальный водоотводящий трубопровод (зона 1) будет находиться под напором воды примерно в 120 м. При этом часть водосточного стояка на 20-м этаже (зона 2) будет находиться под напором воды примерно в 60 м.К тому же, чердачный водосборный трубопровод (зона 3) будет испытывать напор воды менее 3 м. Целесообразно в этой связи для устройства указанных частей внутреннего водостока использовать трубы с различной прочностью, отличающейся примерно в 2–4 раза друг от друга с переходом от 1-й ко 2-й и затем к 3-й зонам. Устройство трубопроводов в зонах 3 и 2 будет требовать меньших затрат, чем устройство трубопровода в зоне 1, т.к. именно прочностью определяется стоимость труб. Становится очевидным, что для снижения затрат на устройство внутренних водостоков целесообразно производить их зонирование. Затем для устройства трубопроводов в каждой зоне можно использовать соответствующие трубы. В п. 20.13 [1] рекомендуется следующее: «Для внутренних водостоков применять пластмассовые, асбестоцементные и чугунные трубы с учетом требований п. 17.7 и п. 17.9. На горизонтальных подвесных линиях при наличии вибрационных нагрузок допускается применять стальные трубы». В п. 17.7 [1] рекомендуется «…с учетом требований прочности, коррозионной стойкости, экономии расходуемых материалов предусматривать следующие трубы: ❏ для самотечных — чугунные, асбестоцементные, бетонные, железобетонные, пластмассовые, стеклянные; ❏ для напорных — напорные чугунные, железобетонные, пластмассовые, асбестоцементные» В другом действующем нормативе СП 40-102–2000 [2], распространяющем свое действие на полимерные трубы, в п. 4.1.3 допускается следующее: «системы внутренних водостоков для зданий высотой до 10 м выполнять из безнапорных труб, при большей высоте здания применять напорные трубы» Практика [3] показывает, что нередко, устраивая чердачные отводные трубопроводы и стояки из пластмассовых труб, подвальную часть водостоков по причине имеющегося все еще «вандализма» монтируют из черных стальных труб. Таким образом, устраивать водостоки в жилых домах и зданиях соцкультбыта все же следует из чугунных и асбестоцементных труб, а также из труб из непластифицированного поливинилхлорида, полиэтилена и полипропилена преимущественно российского производства. Трубы из традиционных материалов: чугуна с шаровидным графитом ВЧШГ (табл. 1) и асбестоцемента (табл. 2) пригодны для устройства напорной части водостоков. Трубы из ВЧШГ соединяются раструбами со специальными полостями, в том числе с использованием ограничителей, воспринимающих осевые нагрузки, с уплотнением резиновыми манжетами. Асбестоцементные напорные трубы соединяются при помощи асбестоцементных напорных муфт и резиновых уплотнительных колец. Такие соединения не могут противодействовать осевому нагружению. Для устройства безнапорной части водостоков пригодны чугунные канализационные трубы (ЧК) [6], длиной 2 м, с внутренними диаметрами 100 и 150 мм, толщиной стенки 5 и 5 мм, массой 23,5 и 34,5 кг/м (без учета раструба) соответственно. ЧК трубы способны противодействовать напору столба воды 10 и 15 м (высшая категории качества). Соединяются чугунные канализационные трубы гладкими раструбами с конопаткой смоляным и белым канатом и зачеканкой расширяющимся цементом. Такие соединения могут обеспечивать только водонепроницаемость. Для устройства самотечной части водостоков пригодны также асбестоцементные безнапорные трубы (табл. 3), способные противодействовать напору столба воды 40 и 60 м (высшая категория качества). Соединяются асбестоцементные безнапорные трубы асбестоцементными муфтами для безнапорных трубопроводов с созданием водонепроницаемых замков посредством конопатки смоляной прядью и заливки битумной мастики или цементным раствором. Такие соединения не противодействуют осевому нагружению. Что касается полимерных труб, то часть из них производится специально для внутренних водостоков. Так, по ТУ 2248-028-41989945–04 [8] производятся из полипропилена специальные напорные трубы и патрубки диаметром 110 мм, с толщиной стенки 3,2 мм, длиной 125; 250; 500; 1000; 2000 и 3000 мм (масса 1,1 кг/м) для использования при устройстве внутренних водостоков в зданиях, высота которых не превышает 22 этажей. Для устройства внутренних водостоков в зданиях высотой до 17 этажей имеются специальные трубы (ТУ 6-490203534-94–93 [9] такого же диаметра, с такой же толщиной стенки из непластифицированного поливинилхлорида (масса 1,1 кг/м). Для устройства как самотечной, так и напорной части водостоков могут с успехом применяться трубы канализационного (табл. 4) сортамента [10] и, естественно, напорные — из ПВХ (табл. 5) и полиэтилена (табл. 6, 7). Полимерные трубы, предназначенные для устройства внутренних водостоков, а также канализационные соединяются на раструбах со специальными желобками, в которых располагаются резиновые кольца, обеспечивающие водонепроницаемость и не противодействующие осевому нагружению. Трубы из НПВХ соединяются на раструбах со специальными желобками, в которых располагаются резиновые кольца, обеспечивающие водонепроницаемость и не противодействующие осевому нагружению, либо склеиваются [12] посредством гладких раструбов с получением водонепроницаемых соединений, воспринимающих осевые нагрузки. Полиэтиленовые трубы с толщиной стенки до 4 мм свариваются [14] (враструб, а при большей толщине — встык, в том и в другом случае — электроимпульсно с использованием муфт с закладными спиралями) так, что получаются водонепроницаемые и воспринимающие осевое нагружение соединения. Из сказанного выше следует, что для устройства внутренних водостоков имеется возможность выбрать трубы из разных материалов, с разными толщинами стенок. Например, только для диаметра 100 мм их около 32 вариантов, и то при условии, что все водосточные трубопроводы в проектируемой системе будут смонтированы только из труб одного типоразмера. При позонном устройстве внутренних водостоков количество вариантов будет еще больше. Так какому же из вариантов следует отдавать предпочтение? Выбрать можно путем минимизации затрат на позонное устройство внутренних водостоков жилых зданий и объектов соцкультбыта (с обязательным учетом этажности и допустимых напоров воды для производимых в России труб) и на последующую эксплуатацию и их ремонт. Провести минимизацию можно в рамках рассмотрения нескольких i-х вариантов З_Вji использования труб по каждой выделенной j-й зоне З_Вjiс последующим сравнением полных затрат на зонированный внутренний водосток В. Хотя методики проведения такой минимизации на сегодня не предложено, ясно уже сейчас, что для выбора оптимального варианта следует сравнивать экономические факторы, которые должны определяться заранее для каждого i-го варианта В— Э₁, Э₂, Э₃, Э₄ и Э₅. В случае отсутствия каких-либо сведений для сравнения вариантов В, их придется принимать с определенной долей вероятности, а после накопления статистических данных по устройству и эксплуатации В (в различных условиях) впоследствии нормировать. После сравнения экономических факторов предпочтение следует отдавать варианту В, для которого Э_i будет иметь минимальное значение. Технико-экономический фактор, характеризующий В, при разделении водостока на n зон: (1) Технико-экономический фактор, характеризующий З_Вji Э_i = eП_i, (2) где П_i— приведенные затраты на устройство и эксплуатацию З_Вji по i-му варианту в составе водостока. Приведенные затраты на устройство и эксплуатацию З_Вji по i-му варианту в составе водостока: П_i = П_сi + П_эi, (3) где П_сi — составляющие приведенных затрат на устройство З_Вji; П_эi — составляющие приведенных затрат на эксплуатацию З_Вji. Составляющую приведенных затрат на устройство З_Вji: П_ci = (Ц_i + C_тi + K_oi + K_зсi + C_мi + H_i)K_пнiK_смi, (4) где Ц_i — расходы на приобретение труб для устройства З_Вjiв оптовых ценах; С_тi — расходы на транспортировку труб для устройства З_Вjiдо места строительства; К_оi — коэффициент, учитывающий отходы труб при монтаже З_Вji, можно принять 1,02, если нет более точных данных; К_зсi — коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы на трубы, используемые при монтаже З_Вji, можно принять 1,02, если нет более точных данных; С_мi — расходы на производство монтажных работ на З_Вji (подготовительные работы, сборку соединений, проведение гидравлических испытаний и др.);Н_i — накладные расходы строительных организаций на производство строительно-монтажных работ при устройстве З_Вji; К_пнi — коэффициент, учитывающий плановые накопления строительных организаций при устройстве З_Вji, можно принять 1,06, если нет более точных данных; К_смi — коэффициент, учитывающий переход от сметной стоимости к полной стоимости устройства З_Вji, можно принимать от 1,15 до 1,3, если нет более точных данных. Необходимо учесть, что на монтаж З_Вji из разных труб будут приходиться различные трудовые и материальные затраты. Ведь все они характеризуются различной массой, соединяются различными способами, их крепление потребует различных временных затрат по обеспечению не только прочности, но и противодействия на будущее распространение шума (15).Нельзя забывать о том, что З_Вji из разных труб будут иметь и разную продолжительность службы (табл. 8). Расходы на транспортировку труб для устройства З_Вji определяют согласно используемым схемам доставки их к месту проведения строительно-монтажных работ по тарифам на перевозку грузов (автомобильным либо железнодорожным транспортом, учитывая затраты на такелажные работы при погрузке-разгрузке, наценки на сбыт и т.п.). Расходы на производство работ, С_мi, по устройству З_Вji (подготовительные и работы, сборка, проведение испытаний и др.), отнесенные к расчетной единице длины, определяют по единым районным единичным расценкам (ЕРЕР) и укрупненным сметным нормам (УСН). Накладные расходы строительных организаций, производящих работы по устройству ВК: H_i = φ(С_oi + C_эi), (5) где С_оi — расходы на основную зарплату рабочих, занятых на производстве работ при устройстве З_Вji; С_эi — расходы на эксплуатацию механизмов и средств малой механизации, используемых для монтажа ВК; φ — коэффициент (0,47). Можно принимать накладные расходы в размере 16% (если нет более точных данных) от суммы прямых затрат на устройство З_Вji (основной заработной платы рабочих, затрат на эксплуатацию механизмов и средств малой механизации, стоимости труб и других материалов). Составляющие приведенных затрат на эксплуатацию З_Вji, П_эi должны учитывать комплекс приведенных к моменту ввода В в действие расходы на текущие и капитальные ремонты, техническое обслуживание, восстановление изношенных элементов В при последующей их эксплуатации. Расходы на эксплуатацию З_Вji П_эi = (П_трi + П_крi + П_тоi + П_вi)К_общ (6), где П_трi — расходы на текущие ремонты З_Вji; П_крi — расходы на капитальные ремонты З_Вji; П_тоi — расходы на техническое обслуживание З_Вji; П_вi — расходы на реконструкцию З_Вji; К_общi — коэффициент, учитывающий общие эксплуатационные затраты на В— содержание аварийных служб, административно-управленческого аппарата, технику безопасности, охрану окружающей среды и др. Расходы на текущие ремонты З_Вji (7) где С_трi — среднегодовые расходы на текущий ремонт З_Вji; t_i — год эксплуатации З_Вji; Т_фi — расчетные сроки службы З_Вji (см. табл. 8); Е_нпi — нормативы приведения сравниваемых вариантов для З_Вji к одному моменту времени, можно принять 0,1, если нет более точных данных. Расходы на текущее обслуживание З_Вji (8) где С_тоi — среднегодовые затраты на k-е техническое обслуживание З_Вji . Расходы на капитальные ремонты З_Вji: (9) где С_крi — расходы на проведение капитального ремонта З_Вji; Т_крi — время от начала эксплуатации до z-го капитального ремонта З_Вji, определяемое сроком службы З_Вji; M_zi — число капитальных ремонтов за период функционирования З_Вji. Расходы на восстановление З_Вji: (10) где С_воi — расходы на прокладку нового З_Вji взамен отслужившего свой срок; Т_эi — время от начала эксплуатации до x-й полной замены, определяемой сроком службы реконструированной З_Вji; v_xi — число полных замен З_Вji в течение расчетного периода. Среднегодовые затраты на текущий ремонт З_Вji С_трi = П_сiР_трi, (11) где П_сi — сметная стоимость З_Вji; Р_трi— доля ежегодных отчислений, % сметной стоимости З_Вji, на текущие ремонты З_Вji (см. табл. 8). Среднегодовые затраты на техническое обслуживание З_Вji: С_тоi = Н_чiФ_зпi, (12) где Н_чi — нормативная численность обслуживающего персонала на 1 км З_Вji; Ф_зпi — годовой фонд зарплаты с начислениями, приходящимися на одного работающего на эксплуатации З_Вji. Среднегодовые затраты на капитальный ремонт З_Вji: C_крi = П_сiР_крi, (13) где Р_крi — доля ежегодных отчислений, % сметной стоимости З_Вji, на капитальный ремонт З_Вji (см. табл. 8). Среднегодовые затраты на восстановление З_Вji: C_вi = П_сiР_вi, (14) где Р_вi — доля ежегодных отчислений на восстановление З_Вji, % сметной стоимости З_Вji (см. табл. 8). Мы не рассмотрели трубы, поставляемые из-за рубежа, а также водоприемные воронки как составную часть внутренних водостоков. Авторы предполагают проанализировать эти вопросы, а также другие, которые могут поступить от читателей журнала, в одном из следующих номеров. Выводы 1. Выявлено, что сегодня в России производятся безнапорные и напорные трубы из чугуна, асбестоцемента и нескольких видов полимеров, которые можно с успехом использовать для устройства внутренних водостоков в жилых домах и зданиях соцкультбыта, в том числе высотных, за счет их зонирования, тем самым, создавая условия для увеличения объемов строительства таких систем. 2. Предложена методика минимизирования затрат на устройство и эксплуатацию внутренней водосточной системы конкретного здания из имеющихся в России труб. Предлагается минимизацию затрат производить на стадии проектирования путем комплексного подхода — подбора трубных изделий для различных зон водостоков с учетом трассировки, меньшей шумности и экономическим показателям как строительства, так и эксплуатации. 3. Некоторые показатели, рекомендуемые в методике к использованию, носят априорный характер. Для получения более точных значений показателей необходимо скрупулезно собирать статистические данные для внутренних водосточных систем и после их соответствующей обработки их нормировать. 4. Собираемые данные должны отражать особенности внутренних водостоков и материала трубных изделий (чугун, непластифицированный поливинилхлорид, полипропилен, полиэтилен и др.), а также использованных элементов крепежа имонтажных технологий.

1.СНиП 2.04.01–85* «Внутренние водопровод и канализация зданий». 2.СП 40-102–2000. Свод правил. «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования». 3.Устюгов В.А., Отставнов А.А. Об использовании труб из термопластов во внутренних водостоках зданий московского климатического района // Сантехника. №1/2005. 4.Технические условия ТУ 1461-03750254094–2004. Трубы чугунные напорные высокопрочные. 5.ГОСТ 539. Трубы и муфты асбестоцементные напорные. Технические условия. 6.ГОСТ 6942.0–80. Трубы чугунные канализационные и фасонные части к ним. Общие технические условия. 7.ГОСТ 1839. Трубы и муфты асбестоцементные для безнапорных трубопроводов. Технические условия. 8.ТУ 2248-028-41989945–04. Напорные трубы и патрубки из полипропилена для внутренних водостоков зданий. Технические условия. 9.Монтаж внутренних санитарно-технических трубопроводов из полимерных материалов // Пластмассовые трубы и современные технологии для строительства и ремонта трубопроводов / Под ред. В.С. Ромейко: Справ. материалы. М.: ВНИМП, 2004. 10. Отставнов А.А., Бывшев С.С. К проблеме использования тонкостенных ПВХ-труб во внутренних водосточных системах высотных зданий // Передовой опыт в строительстве Москвы: Реф. сб. №4/1992. 11. ГОСТ Р 51613–2000. 12. Отставнов А.А. Склеивание труб из НПВХ-100 и НПВХ-125 с раструбами под уплотнительные кольца. Соединение полимерных трубопроводов // Журнал «Сантехника», №1/2003. 13. ГОСТ 18599–2001. 14. Ромейко В.С., Алескер Я.Б., Отставнов А.А., Устюгов В.А. и др. Пластмассовые трубы в строительстве: Справ. материалы. Ч. 1. Трубы и детали трубопроводов. Проектирование трубопроводов. М.: ВАЛАНГ, 1997. 15. Устюгов В.А., Отставнов А.А. О шумности санитарно-технических узлов зданий // Журнал «С.О.К.», №3/2005.