 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Häiriöttömän putkiverkon tärkeä edellytys on, että se on routasuojattu. Putkissa oleva vesi ei saa jäätyä. Routapuhkeamat eivät saa vahingoittaa putkijohtoja ja routavaurioiden aiheuttamien putkirikkojen vaara on eliminoitava. Vesi- ja viemärijohtojen eristysmateriaalille asetetaan tiukat vaatimukset. Sen on säilytettävä hyvä eristyskyky putkien koko käyttöiän ajan (50 -100 vuotta). Sen on myös kestettävä maanrakennusliikenteen aiheuttamat kuormitukset. Useat eri tekijät vaikuttavat routaantumissyvyyteen. Näitä ovat ilmastotekijät, maalajitekijät, pohjaveden korkeus, veden kyllästyminen, maaperän ja pintakerroksen koostumus sekä kuivatusolosuhteet. Lisäksi on huomioitava varastoituneen maalämmön tarjoama lämpölähde sekä virtaavan veden omalämpö. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
STYROFOAM-ratkaisut Vesi- ja viemärijohtojen eristäminen STYROFOAM :lla merkitsee suoria kustannussäästöjä, koska tällöin voidaan käyttää pienempää rakennussyvyyttä.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Erittelyt Vesi- ja viemärijohdot asennetaan täytemateriaalin 8 - 12 mm päälle. Myös putkien ympärille täytetään samanlaista täytemateriaalia sekä vähintään 100 mm putkien päälle. Eristyslevyjen päälle tulevan peitemateriaalin paksuus ei saa olla alle 0,65 m, yhteensä vähintään 0,8 m putkien päällä. Haaroituspisteet, venttiilit ja puhdistuskaivot eristetään yhtä huolellisesti kuin muu putkiverkko kylmäsiltojen välttämiseksi. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Mitoitus Tässä kuvattu putkien suojausmenetelmä perustuu menetelmään, jonka on laatinut Norges Byggforskningsinstitut (NBI). Tässä ohjeessa kuvataan, kuinka mitoitus suoritetaan neljässä vaiheessa: Vaihe 1 Ilmastotekijöiden ym. määrittely Se, kuinka syvälle maahan routa tunkeutuu, riippuu useista eri tekijöistä. Ne sisältyvät suoraan tai epäsuorasti routaantumissyvyyden määrittelyyn. Tekijöitä on kahta tyyppiä:
Ilmastotekijät Routaantumissyvyyden määrityksessä käytetään suoraan kolmea tekijää.
   Edellinen kesä sisältyy epäsuorasti routaantumissyvyyden määritystekijäksi maahan varastoituneena lämpönä. Lämpö siirtyy syvempiin maakerroksiin pääasiassa maan läpi valuvan sateen vaikutuksesta. Kesän sademäärä määrää siis suurelta osin kesälämpövaraston koon. Maalajitekijät Routaantumissyvyyteen vaikuttavia merkittäviä tekijöitä on kolme:
Vesipitoisuus Vesipitoisuuden suurin merkitys on lämmössä, joka vapautuu veden jäätyessä. Siltti ja savi ovat maalajeja, joiden vesipitoisuus on suuri. Korkealla pohjavesitasolla on suuri merkitys, koska se yleensä muodostaa rajan routaantumisen jatkumiselle. Samalla pohjavesitaso kohottaa kapillaaristen maalajien vesipitoisuutta. Routaantuvan maan lämmönjohtavuus Lämmönjohtavuus ratkaisee, kuinka nopeasti maalämpö ja jäänmuodostuslämpö johdetaan maanpinnalle. Karkeat maalajit, kuten sora ja sepeli, sisältävät huomattavasti vähemmän vettä ja niiden lämmönjohtavuus on huonompi silttiin ja saveen verrattuna. Karkeiden maalajien routaantumissyvyys on suuri niiden alhaisen jäätymisvastuksen vuoksi. Siltti ja savi, joiden lämmönjohtavuus on suurempi, sisältävät huomattavasti enemmän vettä ja niiden routaantumissyvyys on pienempi. Karkeampi materiaali toimii eristävänä ja se estää routaantumista, kun se on korkean vesipitoisuuden omaavan materiaalin päällä. Tämä johtuu siitä, että vesipitoinen materiaali luovuttaa paljon lämpöä. Maalajin tiiviys ja tiivistysaste Tiiviimpi maalaji ei ole niin huokoista ja sen vesipitoisuus on suurempi. Ympärystäyttömateriaalin hyvä tiivistys vähentää siis routaantumista. Vaihe 2 Routaantumissyvyyden määrittely Routaantumissyvyys vaihtelee voimakkaasti eri maalajien välillä pääasiassa vesipitoisuuden ja lämmönjohtavuuden mukaan. Routaantumissyvyys lasketaan maalajille "hiekka ja sora". Muille maalajiryhmille ilmoitetaan korjauskerroin routaantumissyvyyden laskemista varten. Kallioleikkauksissa routaantumissyvyys määritellään ympärystäyttömateriaalin koostumuksen ja määrän perusteella. Epäselvissä tapauksissa käytetään maalajiryhmää "kivi". Sopiva menetelmä routaantumissyvyyden ja mitoittavan pakkasmäärän määrittelemiseksi:
Määrittele lopuksi kohtuullisuus huomioiden geologiset erityisolosuhteet. Vaihe 3 Putkien lämmönluovutuksen määrittely Putkiverkon lämmönluovutuksella on suuri merkitys routasuojaukselle. Koska routasuojaus on ensi sijaisesti tarkoitettu vesijohdoille ja toissijaisesti mahdollisille viemärijohdoille, on luonnollisesti tärkeää hyödyntää ensi kädessä näiden putkien luovuttamaa lämpöä. Putkikaivantoon sijoitettavat sähkökaapelit luovuttavat huomattavan määrän lämpöä. Suurempia jakelukaapeleita ei usein voida asentaa eristyksen alle, koska niiden luovuttama lämpömäärä on liian suuri. Myös pienemmistä kaapeleista saadaan tervetullutta lisälämpöä. Vesijohdot Pienen vesijohdon luovuttama lämpö voidaan laskea kaavalla
Viemärijohdot Viemärijohto on usein pääasiallinen lämmönlähde vesi- ja viemärijohtojen routasuojauksessa, minkä vuoksi se on sijoitettava lähelle vesijohtoa. Viemäriveden keskilämpötila tuloaukossa on 15 - 25 °C eikä tämän vuoksi yleensä ole vaaraa, että se jäätyisi. Vain pieni osa lämpöylijäämästä voidaan hyödyntää, koska viemärivesi virtaa putkissa vain lyhyen ajan. Jos verkkoon kuuluu n. 20 huoneistoa ja viemäriveden virtaus on suhteellisen jatkuvaa, jäähtymiseksi voidaan laskea 3 - 5 °C. Tässä voidaan käyttää samaa kaavaa kuin vesijohdoille. Pienemmille viemärijohdoille, ts. jos verkossa on alle 20 huoneistoa, lämmönluovutus voidaan määritellä kuvan 1.10 mukaisesti. Huomaa, että viemärivesijärjestelmä, jossa ei ole virtausta, luovuttaa siitä huolimatta lämpöä, koska ilma tuuletetaan johdon kautta. Edellytyksenä on, että ilmanvaihto tapahtuu katon yli.
Sähkökaapelit Sähkölämmitteisten talojen sähkökaapeleista saadaan huomattava lämmönluovutus maksimikuormituksella. Tämä lämpö on erityisen tervetullutta kylmän ilmaston alueilla. Suurista jakelukaapeleista saadaan yleensä niin paljon lämpöä, ettei niitä voida sijoittaa suoraan eristyksen alle. Lämmönluovutus voidaan kuitenkin hyödyntää sijoittamalla ne eristyksen sivulle, jolloin johdon jäätymistä ja pakkaskuormitusta voidaan rajoittaa. Jos kaapeli on asennettava eristysjärjestelmän sisälle, lämmönluovutus ei saa olla yli 10 - 15 W/h, mikä riippuu jonkin verran eristyksen muodosta. Kuvissa 1.11 ja y on esitetty lämmönluovutus pää- ja huoltokaapelista kuormituksen funktiona.
 
Sadevesi Sadevesiviemäri on kylmä johto ja siksi alttiina jäätymiselle. Sadevesijärjestelmän kautta tuuletettava kylmäilma on usein edistänyt alhaalta päin tapahtuvaa routaantumista. Ilmalukoilla voidaan estää viemärikaivoihin imeytyvän kylmän ilman aiheuttama jäähtyminen. Sadevesiviemäriä ei saa ilman toimenpiteitä sijoittaa vesijohdon eikä etenkään laatikkoeristyksen yhteyteen. Lämpökaapeli Jos laskettu johtolämpö on riittämätön tai siitä ei olla varmoja, esim. harvaan asutuilla alueilla, lämpökaapelin lisälämpö on hyvänä apuna. Mahdollisen termostaattiohjauksen on käyttötaloudellisuuden vuoksi oltava erittäin herkkä ja sen pienin toleranssi saa olla enintään ± 0,5 • . Vaihe 4 Routasuojauksen muodostaminen Hevosenkengänmuotoinen eristys hyödyntää tehokkaasti putkien luovuttaman lämmön ja putkikaivannosta voidaan tehdä kapeampi. Korkeammat pystylevyt parantavat eristyksen tehoa. Sivueristyksen korkeudeksi suositellaan 0,3 tai 0,6 m. Jos putki ei luovuta lämpöä, eristysteho pinta-alayksikköä kohti on sama kuin vaakaeristyksellekin. Mitoitus tehdään kuvan 1.14 mukaisesti.
Laatikonmuotoinen eristys Johtolämpö voidaan hyödyntää maksimaalisesti rakentamalla laatikonmuotoinen eristys. Sitä ei kuitenkaan saa käyttää routivassa maaperässä, koska routa saattaa päästä laatikon alle ja aiheuttaa vaurioita routanousun ja sulamisen yhteydessä. Menetelmää käytetään usein kallioiden putkikaivannoissa.
Jos johtolämpö on epätasaista, sitä voidaan kompensoida isommalla eristyslaatikolla. Näin hiekkatäytteeseen varastoitunut lämpö pystytään säilyttämään paremmin. Mitoitus suoritetaan kuvan 1.14 Mukaisesti.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
