Труба в холодном подвале начинает попадать в зону риска не тогда, когда на улице обязательно −10 или −20 °C, а когда температура непосредственно возле водопровода приближается к 0 °C и остается такой достаточно долго. Вода замерзает примерно при 0 °C, однако труба не превращается в ледяную пробку мгновенно: скорость зависит от продолжительности холода, диаметра и материала трубы, наличия утепления, движения воды, сквозняка и того, проходит ли линия рядом с наружной стеной или фундаментом, сообщает редакция Kaketosdelano.
Практически наиболее опасная ситуация для частного дома — неотапливаемый подвал с открытыми продухами, щелями в фундаменте или трубой, проложенной вплотную к наружной стене. В рекомендациях по защите водопровода часто используется ориентир около 20 °F, то есть примерно −6,7 °C: при такой наружной температуре риск для незащищенных труб в неотапливаемых помещениях резко возрастает. Но считать −7 °C универсальной границей нельзя — плохо защищенный участок способен начать обмерзать и при менее сильном морозе, если вокруг трубы температура фактически опустилась ниже нуля на несколько часов.
При какой температуре вода в трубе действительно начинает замерзать
Физическая отправная точка — около 0 °C. Если вода в трубе охлаждается до температуры замерзания и продолжает терять тепло, начинается образование льда. Однако температура воздуха на улице, температура в подвале и температура самой воды — три разных показателя, поэтому нельзя просто увидеть в прогнозе −1 °C и сделать вывод, что через час трубу разорвет.
Подвал частично получает тепло от грунта, перекрытия первого этажа, отопительных труб и самого здания. Поэтому при кратковременных −5 °C снаружи внутри помещения может сохраняться, например, +4…+8 °C. Обратная ситуация тоже возможна: возле отверстия в фундаменте поток холодного воздуха постоянно омывает небольшой участок трубы, и именно там он охлаждается намного быстрее остальной линии.
Национальная метеорологическая служба США отдельно предупреждает, что водопроводные линии в подвалах, подпольях, гаражах и у наружных стен относятся к уязвимым участкам. Специалисты рекомендуют утеплять трубы в неотапливаемых зонах и устранять щели, через которые холодный воздух попадает к водопроводу.
«Insulate water supply lines that run through unheated areas».
Национальная метеорологическая служба США рекомендует утеплять линии водоснабжения, проходящие через неотапливаемые помещения.
Поэтому для владельца дома важнее измерить температуру рядом с самым холодным участком трубы, чем ориентироваться исключительно на уличный термометр.
Что означают +2, 0, −5 и −10 °C в подвале
Если температура в самом подвале составляет +2…+5 °C и остается стабильной, жидкая вода в исправной трубе обычно не замерзает. Но запас уже небольшой: возле продуха, металлической рамы, неутепленной стены или места ввода коммуникаций локальная температура может быть ниже средней по помещению.
При 0 °C появляется реальная граница фазового перехода. Это еще не означает немедленного образования сплошной пробки, особенно если вода периодически расходуется, но оставлять неутепленную линию в таких условиях на ночь уже рискованно.
При −5…−7 °C в подвале неутепленный участок с неподвижной водой необходимо считать высокорисковым. При еще более сильном морозе время до образования льда сокращается, особенно у тонких труб и на участках, которые постоянно обдуваются холодным воздухом.
| Температура непосредственно возле трубы | Практическая оценка |
|---|---|
| Выше +5 °C | Обычно безопасная зона при исправной системе |
| +2…+5 °C | Небольшой запас, стоит проверить холодные углы и продухи |
| 0…+2 °C | Уже нужна профилактика и контроль |
| Ниже 0 °C | Реальный риск образования льда |
| Около −5…−7 °C | Высокий риск для неутепленной трубы при длительном охлаждении |
| Ниже −10 °C | Опасность быстро растет, особенно при неподвижной воде |
Эта таблица не является расчетом времени замерзания. Два одинаковых водопровода при одной температуре могут вести себя по-разному из-за утепления, расхода воды и движения воздуха.
Почему часто называют именно −6…−7 °C
Ориентир 20 °F, или приблизительно −6,7 °C, появился не потому, что вода внезапно меняет свойства именно при этой температуре. Это практический порог, после которого резко возрастает количество случаев замерзания неутепленных труб в неотапливаемых частях зданий.
В материалах, основанных на исследованиях Building Research Council Университета Иллинойса, указывается, что для незащищенных труб в неотапливаемых помещениях показатель 20 °F можно использовать как «температурный сигнал тревоги». При этом отдельно подчеркивается: трубы, на которые напрямую поступает холодный воздух через отверстия и щели, способны замерзнуть и при более высокой наружной температуре.
Именно поэтому ответ «трубы замерзают только при −7 °C» технически неверен.
Вода начинает превращаться в лед около нуля. −6,7 °C — не физическая граница, а удобный бытовой ориентир повышенного риска для плохо защищенной системы.
В опубликованной городскими службами рекомендации также говорится, что трубы способны замерзать при наружной температуре около 20 °F и ниже.
Почему одна труба замерзает за ночь, а другая выдерживает несколько морозных суток
Решающее значение имеет не один показатель, а скорость потери тепла. Труба в центре подвала, окруженная сравнительно теплым воздухом, находится в гораздо лучших условиях, чем такой же участок возле отверстия наружу.
Большую роль играет продолжительность мороза. Кратковременное снижение температуры до −2 °C и восемь часов устойчивых −2 °C — разные ситуации. В первом случае вода и сама конструкция дома могут не успеть достаточно охладиться, во втором запас накопленного тепла постепенно исчерпывается.
Наиболее опасны участки:
- возле наружных стен;
- в неотапливаемом подвале;
- рядом с фундаментными продухами;
- около входа трубы в дом;
- в техническом подполье;
- возле неплотно закрывающихся окон;
- в нишах без движения теплого воздуха;
- за теплоизоляцией, уложенной с большими разрывами.
American Red Cross прямо относит к наиболее склонным к замерзанию трубы в неотапливаемых подвалах, подпольях, чердаках и гаражах, а также линии возле наружных стен с недостаточным утеплением.
«Pipes that freeze most frequently are … water supply pipes in unheated interior areas».
American Red Cross указывает на повышенный риск для водопровода в неотапливаемых внутренних помещениях.
Если часть водопровода выходит наружу, подготовку такого участка лучше проводить еще до устойчивого мороза. Пошагово перекрытие, слив и утепление разобраны в материале о подготовке уличного крана и садового водопровода к заморозкам.
Сквозняк не делает воздух холоднее, но труба остывает быстрее
С термином «ветровой холод» часто возникает путаница. Для человека ветер действительно создает ощущение более низкой температуры из-за ускоренной потери тепла. Металлическая или пластиковая труба не может из-за сквозняка охладиться ниже фактической температуры окружающего воздуха только потому, что «по ощущениям −15».
Но поток воздуха способен резко ускорить теплообмен.
Например, если в подвал через отверстие поступает воздух температурой −5 °C, постоянно обдуваемый участок трубы быстрее приблизится к этим −5 °C, чем труба в неподвижном воздухе того же помещения.
Национальная метеорологическая служба прямо объясняет, что wind chill не снижает температуру неодушевленного объекта ниже фактической температуры воздуха, однако поток воздуха сокращает время его охлаждения.
«The inanimate object will not cool below the actual air temperature».
Национальная метеорологическая служба: неодушевленный объект не охлаждается ниже фактической температуры воздуха только из-за ветра.
Для подвала вывод практический: закрыть щель возле трубы иногда важнее, чем намотать еще один слой утеплителя на участок, который постоянно обдувается морозным воздухом.
Какая труба замерзает быстрее: металлическая, полипропиленовая или PEX
Вода замерзает при одной и той же температуре независимо от материала водопровода. Отличается скорость теплообмена и способность самой трубы переносить расширение льда.
Металл хорошо проводит тепло, поэтому медная или стальная линия быстрее передает тепло окружающей среде. Полимерные материалы имеют меньшую теплопроводность и могут охлаждаться медленнее.
Но превращать это различие в правило «пластиковая труба не замерзнет» нельзя.
Даже PEX или полипропилен при длительной минусовой температуре не удержит воду жидкой. Кроме самой трубы остаются фитинги, краны, фильтры, счетчики и соединения — зачастую именно они оказываются слабейшими элементами.
При замерзании вода увеличивает объем примерно на 9%. Национальная метеорологическая служба приводит этот показатель в материалах по защите водопроводов от мороза.
Опасность при этом создается не только расширением льда непосредственно в месте ледяной пробки. По мере замерзания закрытого участка давление жидкой воды между пробкой и закрытым краном может резко повышаться, что и приводит к повреждению трубы или фитинга.
Если вода каким-либо образом накопилась внутри металлической конструкции, подобный принцип актуален и там. Отдельно разобрано, откуда вода появляется в профильной трубе под заглушками и почему ее лучше удалить до мороза.
Поможет ли утепление трубы в холодном подвале
Утеплитель не нагревает воду. Он только замедляет передачу тепла между трубой и окружающим пространством.
Это принципиально важно.
Если в подвале стабильно −10 °C несколько суток, обычный вспененный кожух без дополнительного источника тепла не способен бесконечно сохранять воду выше нуля. Рано или поздно температура внутри утепленной системы приблизится к температуре окружающей среды.
Зато при ночном похолодании на несколько часов теплоизоляция дает необходимый запас времени. Чем меньше теплопотери, тем медленнее охлаждается вода.
Для водопровода используют предназначенные для труб оболочки из вспененного полиэтилена, эластомерного каучука и других материалов. Особое внимание необходимо уделять:
- углам;
- тройникам;
- запорным кранам;
- фильтрам;
- счетчикам;
- местам входа трубы через фундамент;
- стыкам отдельных отрезков утеплителя.
Просто надеть изоляцию на прямую часть трубы и оставить открытым кран или фитинг недостаточно.
American Red Cross рекомендует добавлять изоляцию в подвалах и других неотапливаемых помещениях и отдельно советует закрывать открытые водопроводные линии специальными трубными оболочками.
Нужно ли оставлять воду тонкой струйкой
Движущаяся вода действительно снижает вероятность образования ледяной пробки. Именно поэтому в период сильного холода официальные рекомендации допускают небольшой постоянный расход из крана, питаемого уязвимым участком.
American Red Cross указывает, что во время очень сильного холода холодную воду можно оставить слегка капать из крана, который подключен к открытому или холодному участку трубопровода. National Weather Service дает аналогичную рекомендацию.
Но такой способ имеет ограничения.
Он не заменяет утепление, устранение продувания или нормальное отопление. Если температура в подвале глубоко отрицательная и держится долго, небольшой расход лишь увеличивает время до замерзания.
Кроме того, оставлять воду текущей без присмотра в пустующем доме рискованно: при проблеме со сливом или повреждении сантехники последствия могут оказаться не менее серьезными.
Что проверить в подвале еще до первого сильного мороза
Начать стоит с обычного термометра. Причем ставить его следует не возле двери на лестницу, где поступает теплый воздух из дома, а рядом с наиболее уязвимым участком водопровода.
Лучше провести измерения ночью и утром во время похолодания.
Если в центре подвала +5 °C, а возле ввода трубы +1 °C, именно второй показатель должен определять дальнейшие действия.
Практический осмотр включает:
- температуру возле трубы;
- наличие продухов и незаделанных отверстий;
- состояние трубной изоляции;
- открытые металлические фитинги;
- участок ввода воды через фундамент;
- краны наружного водопровода;
- возможность быстро перекрыть главный вентиль;
- возможность слить воду из линии;
- наличие протечек.
Если поверхность холодной трубы уже регулярно становится мокрой, сначала следует понять, конденсат это или утечка. Для такой проверки пригодится инструкция о том, как отличить конденсат на холодной трубе от микропротечки.
Если дом зимой остается без отопления
Для пустующего частного дома стратегия должна быть строже. Поддерживать трубу немного выше нуля без контроля рискованно: отключение электричества, остановка котла или резкое усиление мороза быстро меняют ситуацию.
Red Cross рекомендует при отъезде зимой оставлять отопление и не опускать термостат ниже 55 °F, что составляет приблизительно 12,8 °C. Такая температура относится к дому, а не к минимально допустимой температуре самой воды.
Если надежно поддерживать тепло нельзя, безопаснее предусмотреть возможность перекрытия и полного слива уязвимых участков водопровода.
Важно слить не только длинную прямую трубу. Вода остается:
- в фильтрах;
- в корпусах насосов;
- в наружных кранах;
- в нижних точках трубопровода;
- в гибких подводках;
- в гидроаккумуляторе;
- в отдельных клапанах.
Именно поэтому наличие дренажной точки в нижней части системы значительно упрощает зимнюю консервацию.
Что делать, если вода уже перестала идти
Если зимой кран внезапно перестал подавать воду или поток сократился до тонкой струйки, один из возможных сценариев — частичное замерзание линии.
Сначала необходимо определить участок, где труба проходила через наиболее холодное место. American Red Cross советует держать кран открытым и осторожно прогревать замерзшую часть электрической грелкой, феном или полотенцами с теплой водой.
Seattle Public Utilities приводит те же безопасные методы и отдельно запрещает использование открытого пламени.
«Do not use a blowtorch».
Seattle Public Utilities запрещает отогревать замерзшую трубу паяльной лампой или другим открытым пламенем.
Греть трубу следует постепенно, начиная ближе к открытому крану и продвигаясь к замерзшей зоне.
Нельзя:
- использовать газовую горелку;
- разводить огонь возле трубы;
- подавать на закрытый участок чрезмерное давление;
- резко обливать пластиковую трубу кипятком;
- включать электрический фен там, где на полу стоит вода.
После восстановления подачи необходимо проверить всю линию. Трещина может проявиться не в замерзшем состоянии, а после оттаивания, когда в систему возвращается давление.
Вопросы и ответы
При какой температуре труба в холодном подвале начинает замерзать?
Риск начинается, когда температура непосредственно возле трубы приближается к 0 °C и опускается ниже него. При кратковременном охлаждении лед может не успеть образоваться, поэтому значение имеют и температура, и продолжительность воздействия.
Значит ли −1 °C в подвале, что труба обязательно замерзнет за ночь?
Нет. Время зависит от температуры воды, диаметра трубы, утепления, движения воды и теплообмена с другими конструкциями. Но оставлять неутепленную линию при устойчивой отрицательной температуре без защиты уже нельзя считать безопасным.
Почему часто говорят, что трубы замерзают при −7 °C?
Около −6,7 °C, или 20 °F, используется как практический порог высокого риска для неутепленных труб в неотапливаемых помещениях. Это не температура замерзания воды, а ориентир, основанный на наблюдениях и исследованиях жилых систем.
Может ли труба замерзнуть, если в подвале +3 °C?
Если +3 °C действительно сохраняются непосредственно вокруг всей трубы, вода замерзнуть не должна. Но локально возле продуха или наружной стены температура может быть заметно ниже, поэтому измерять желательно именно там.
Спасает ли пенополиэтиленовая изоляция при −10 °C?
Она замедляет охлаждение, но не является источником тепла. При длительном воздействии −10 °C даже утепленная труба без движения воды или дополнительного обогрева в конечном итоге может замерзнуть.
Что опаснее — большой мороз или небольшой мороз со сквозняком?
Сильный мороз создает больший температурный перепад. Сквозняк при этом ускоряет охлаждение трубы до фактической температуры холодного воздуха. Поэтому даже небольшое отверстие в фундаменте непосредственно возле водопровода способно заметно увеличить риск.
Как определить риск для конкретного дома
Для частного дома лучше не искать одну «опасную температуру», а провести простой контроль в морозную ночь. Установите термометр возле самого холодного участка трубы, проверьте продухи и фундамент, оцените состояние утепления и посмотрите, есть ли движение воды ночью.
Если возле трубы стабильно выше +5 °C, запас обычно достаточный. При +2…+5 °C стоит устранить продувание и утеплить слабые места. При приближении к 0 °C систему уже нужно считать уязвимой. При устойчивой отрицательной температуре риск замерзания становится реальным, а около −5…−7 °C для неутепленной линии в холодном подвале — высоким.
Главное — ориентироваться на температуру именно возле водопровода, а не только на прогноз погоды. Утепление, перекрытие холодных продухов, возможность слива воды и исправный главный вентиль дают гораздо больше защиты, чем попытка угадать момент замерзания по одному числу на уличном термометре.
Об этом и другой полезной информации, читайте на нашем сайте, а так же рекомендуем к прочтению: Как рассчитать количество краски для стен: литры, килограммы и число банок