Ocieplenie studni na zimę własnymi rękami: przegląd najlepszych materiałów i metod ocieplenia

Zamarzanie studni – bardzo nieprzyjemne zdarzenie dla mieszkańców domów wiejskich, którzy korzystają z wody studziennej do zaopatrzenia w wodę przez cały rok. Uniknięcie tego jest dość proste – wystarczy przeprowadzić ocieplenie studni własnymi rękami. A dla pozytywnego rezultatu trzeba znać specyfikę wykonywania izolacji termicznej i orientować się w materiałach. Czy Pan/Pani się zgadza?

Opowiemy, jak właściwie dobrać izolację do termoizolacji szybu studziennego. U nas dowiecie się Państwo wszystkiego o sposobach i niuansach wykonania prac. Dzięki naszym zaleceniom będą Państwo mogli idealnie zabezpieczyć źródło wody przed działaniem niskich temperatur.

Przyczyny zamarzania studni

Czy studnia zamarznie zimą? Można to przewidzieć z dużym prawdopodobieństwem.

Po pierwsze, jeśli do budowy studni użyto naturalnego drewna, to nie zamarznie nawet przy długotrwałym działaniu ujemnych temperatur. Z tej właściwości korzystali nasi przodkowie, budując studnie z drewna.

Współczesne studnie buduje się z użyciem kręgów żelbetowych, a biorąc pod uwagę, że materiał ten ma wysoką przewodność cieplną, studnia będzie zamarzać tak samo jak otaczający ją grunt.

Po drugie, należy zwrócić uwagę na poziom wody: jeśli nie przekracza 1,1-2,2 m, ryzyko zamarzania jest bardzo wysokie. Jeśli natomiast studnia jest głęboka, a woda w niej znajduje się poniżej poziomu zamarzania gruntu, to zamarzanie wody nie następuje.

Trzeci czynnik, który należy wziąć pod uwagę – głębokość zamarzania gruntu w regionie. W regionach południowych głębokość zamarzania rzadko przekracza 0,5 m, w umiarkowanych – 1-1,5 m, w północnych – poniżej 1,5 m.

Tym samym pytanie, jak właściwie ocieplić studnię na zimę, staje przed właścicielami studni żelbetowych znajdujących się w klimacie umiarkowanym i północnym. Dla mieszkańców regionów południowych jest ono mniej aktualne. Tam wystarczą minimalne środki – budowa ocieplonej pokrywy, a sama studnia nie potrzebuje izolacji termicznej.

Zamarzanie studni z kręgów żelbetowych można zapobiec, wykonując wysokiej jakości ocieplenie, umożliwiające nieprzerwane korzystanie z wody przez cały rok.

Dlaczego zamarzanie studni jest niebezpieczne?

Błędem jest sądzić, że izolacja studni jest potrzebna tylko wtedy, gdy są one użytkowane przez cały rok. Wielu działkowców i sezonowych mieszkańców domów wiejskich szczerze nie rozumie, po co ocieplać studnię, której i tak nikt nie używa zimą. Tymczasem takie studnie sezonowe również wymagają skutecznej izolacji termicznej!

W przeciwnym razie mogą pojawić się różne problemy, które utrudnią lub wręcz uniemożliwią korzystanie ze studni:

• powstawanie zatoru lodowego w systemie wodociągowym;
• przesunięcie pierścieni spowodowane rozszerzaniem się zamarzniętej wody w otaczających gruntach;
• zerwanie zatoru lodowego i uszkodzenie urządzeń pompujących;
• rozchodzenie się połączeń pierścieni żelbetowych w przypadku przedostania się wody między szwy.

Studnie niechronione przed niskimi temperaturami znacznie częściej wymagają napraw. A pod względem kosztów finansowych naprawy często są bardziej znaczące niż jednorazowe prace izolacyjne.

Jeżeli na działce wiejskiej zainstalowano wodociąg oparty na studni, to oprócz samego szybu wymagane jest ocieplenie rur w celu ochrony głównego przewodu przed niskimi temperaturami.

Materiały i technologia wykonania prac

O ocieplenie studni żelbetowej należy zadbać już na etapie jej budowy.

W takim przypadku od razu otrzyma Pan/Pani źródło zaopatrzenia w wodę, z którego będzie można korzystać przez cały rok i które nie będzie wymagało kosztownych napraw. Izolacja termiczna w trakcie budowy będzie kosztować znacznie mniej, a zakres prac ziemnych będzie mniejszy.

Jeśli natomiast ocieplenia wymaga studnia, która już została zbudowana i jest eksploatowana, wówczas konieczne jest przeprowadzenie dość rozległych prac ziemnych – wykopanie rowu wokół szybu studni w celu zamocowania izolacji. Montaż izolacji powinien odbywać się na głębokości 0,5-1 m poniżej poziomu przemarzania gruntu.

Ocieplenie istniejącej studni w celu obniżenia kosztów i zmniejszenia zakresu prac ziemnych zaleca się przeprowadzać łącznie z ociepleniem systemu wodociągowego.

Przyjrzyjmy się, jakie materiały izolacyjne można zastosować do studni zbudowanych z pierścieni żelbetowych.

Izolacja #1 – styropian

Styropian jest syntetyczną izolacją termiczną z polimerów, stosowaną do izolacji studni żelbetowych, zarówno nowo budowanych, jak i już istniejących.

Do zalet styropianu należą:

• wysokie wskaźniki przewodności cieplnej;
• niską nasiąkliwość wodną;
• odporność na odkształcenia;
• prostotę zastosowania;
• niską cenę w porównaniu z innymi izolacjami.

Jedną z głównych zalet styropianu jest to, że jest on produkowany w postaci gotowych do montażu systemu izolacji elementów okrągłych i półokrągłych, których średnica dokładnie odpowiada rozmiarom żelbetowych kręgów studziennych.

To znacznie upraszcza proces izolacji, który przebiega według następującej technologii:

1. Przygotowanie ścian studni do mocowania izolacji. Przygotowanie polega na oczyszczeniu powierzchni z gruzu, ziemi i innych zanieczyszczeń.
2. Montaż izolacji termicznej (kręgów, półkręgów lub pojedynczych płyt izolacyjnych) za pomocą naniesionego na nie kleju do prac elewacyjnych.
3. Wzmocnienie mocowania kręgów styropianowych specjalnymi kołkami do betonu. Wykonuje się w razie potrzeby.
4. Wykonanie warstwy paroizolacyjnej. Tutaj sprawdzi się każdy materiał paroizolacyjny.
5. Wypełnienie wykopu wokół studni ziemią, jej zagęszczenie i ubicie.

Jak widać, w technologii prac izolacyjnych przy użyciu styropianu nie ma nic skomplikowanego. Należy jednak zaznaczyć, że oprócz zalet opisana izolacja termiczna ma również pewne wady.

Takie kręgi należy mocować do ścian studni jak najściślej, nie dopuszczając do powstawania szczelin, w których w przyszłości będzie gromadzić się kondensat, niszczący warstwę izolacji.

Styropian jest nietrwały na działanie owadów i gryzoni, a jego niskiej jakości próbki mogą podczas upałów przy nagrzewaniu emitować do otoczenia toksyczne substancje – styreny, które zatruwają glebę i górne warstwy ziemi.

Izolacja #2 – ekstrudowany polistyren

Ten izolator przypomina właściwościami styropian, ale ma pewne różnice: nieco niższe przewodnictwo cieplne, wyższą odporność na niskie temperatury i agresywne środowiska. Materiał doskonale znosi obciążenia, dlatego znalazł szerokie zastosowanie w budownictwie podziemnych rurociągów.

Do izolacji termicznej studni można zastosować ekstrudowany polistyren marek: Technopleks, Tenzipleks, aktywnie poszukiwany w budownictwie Penopleks, URSA produkcji rosyjskiej.

Zagraniczne odpowiedniki pod względem właściwości i jakości będą identyczne z rosyjskimi, ale znacznie droższe. Nawiasem mówiąc, izolacja na bazie ekstrudowanego polistyrenu jest o 20-30% droższa niż izolacja styropianowa.

Izolacje polistyrenowe produkowane są w postaci płyt o różnych rozmiarach. Do studni zaleca się stosowanie płyt o minimalnym wymiarze poprzecznym – 30 cm, które można jak najdokładniej ułożyć w okrąg zgodnie z kształtem studni. Technologia wykonania systemu izolacji jest dokładnie taka sama jak w przypadku izolacji styropianem.

Powstałe złącza należy uszczelnić pianką montażową do użytku zewnętrznego. Aby zapewnić szczelne przyleganie i dodatkową ochronę przed działaniem wód gruntowych, wykonuje się owinięcie izolacji zamontowanej na żelbetowych pierścieniach materiałem hydroizolacyjnym w rolce.

Do zalet stosowania ekstrudowanego polistyrenu należą:

• nie odkształca się pod wpływem obciążeń (warstwy gruntu);
• odporność na powstawanie pleśni, korozji;
• trwałość, zachowuje właściwości izolacyjne przez ponad 25 lat.

Przy ocieplaniu zewnętrznej części studni znajdującej się nad powierzchnią ziemi, zaleca się przymocować izolację specjalnymi metalowymi klamrami, aby zapobiec jej przesuwaniu.

Proces ocieplania szybu studni krok po kroku przedstawi następujący wybór zdjęć:

Izolacja #3 – polimerowe materiały komórkowe

Materiały należące do grupy zamkniętokomórkowych izolacji na bazie polimerów znalazły szerokie zastosowanie w budownictwie. Dzięki swoim właściwościom: wysokiej izolacyjności cieplnej, odporności na wilgoć, plastyczności, te izolatory są coraz częściej stosowane do ocieplania żelbetowych studni.

Jednym z rodzajów polimerowych izolacji o strukturze komórkowej jest izolon. Na rynku budowlanym dostępne są również jego odpowiedniki: plenex, izonel, tylit, penolin i inne. Materiały te są produkowane w rolkach, co pozwala bez problemu wykonać izolację termiczną okrągłych żelbetowych studni.

Większość materiałów z tej grupy jest samoprzylepna, tzn. nie wymaga dodatkowego mocowania do żelbetowych ścian.

Technologia ocieplania izolonem lub jego odpowiednikami polega na następującym:

1. Przygotowanie powierzchni zewnętrznych ścian studni.
2. Obróbka żelbetowych kręgów specjalnym środkiem gruntującym, zwiększającym przyczepność betonu i izolacji.
3. Przyklejanie izolonu za pomocą kleju do użytku zewnętrznego (jeśli materiał nie jest samoprzylepny).
4. Uszczelnienie połączeń taśmą klejącą.
5. Zasypanie rowu i zagęszczenie gruntu.

Do grupy komórkowych izolacji na bazie minerałów zalicza się pianoszło, produkowane przez spienianie krzemianowej kruszonki w specjalnych warunkach. Taka izolacja ma dobrą izolacyjność cieplną, jest ekologiczna, łatwa w użyciu, jednak jej zbyt wysoki koszt uniemożliwia jej zastosowanie do izolacji termicznej studni.

Aby obniżyć koszt ocieplania izolonem, zaleca się stosowanie materiału bez folii – jego koszt jest znacznie niższy, a dodatkowe właściwości, jakie daje folia, w tym przypadku nie mają znaczenia.

Izolacja #4 – pianka poliuretanowa

Pianka poliuretanowa – izolacja o unikalnych właściwościach: wysoka izolacyjność cieplna, odporność na wilgoć i agresywne środowiska, nie ulega działaniu owadów. Żywotność poliuretanu wynosi minimum 50 lat!

Obecnie producenci oferują dwa rodzaje izolacji z pianki poliuretanowej: gotową do użycia, sprzedawaną w specjalnych pojemnikach, oraz w postaci suchej mieszanki wymagającej rozcieńczenia przed zastosowaniem. Piankę poliuretanową nanosi się na powierzchnię za pomocą specjalnego sprzętu do natryskiwania.

Technologia tworzenia systemu ocieplenia jest następująca:

1. Przygotowanie powierzchni i zagruntowanie.
2. Rozcieńczenie mieszanki pianki poliuretanowej zgodnie z instrukcją producenta.
3. Natrysk izolacji poliuretanowej za pomocą specjalnego rozpylacza.
4. Pomalowanie naziemnej części studni farbą zewnętrzną.

Pianka poliuretanowa ma optymalne właściwości termoizolacyjne, a sposób aplikacji w formie natrysku pozwala stworzyć trwałą warstwę izolacji bez szwów i łączeń. Nałożona mieszanka twardnieje w ciągu kilku minut, a ostateczne utwardzenie następuje po 4-5 godzinach.

Wadą tej metody jest wysoki koszt materiału – pianka poliuretanowa jest jednym z najdroższych izolatorów, a także konieczność użycia specjalistycznego sprzętu natryskowego. Kolejną wadą jest to, że izolację należy nakładać tylko w zakresie temperatur od +15 do +30 stopni.

Pianka poliuretanowa jest nie tylko doskonałym izolatorem termicznym, ale także skutecznie wypełnia wszystkie szczeliny i pęknięcia powstałe na zewnętrznych ścianach studni

Dlaczego nie można używać wełny mineralnej?

Wielu zadaje sobie pytanie, jak najlepiej ocieplić studnię zimowego wodociągu za pomocą tak popularnego izolatora jak wełna mineralna. Odpowiedź jest prosta: ocieplanie studni wełną mineralną jest kategorycznie zabronione!

Izolacja studni wykonana z użyciem wełny mineralnej nie posłuży długo, a po kilku latach odkryjesz, że studnia zaczyna przemarzać

Posiadając dobre właściwości termoizolacyjne i niską cenę, ten izolator ma jednak istotną wadę, która uniemożliwia jego zastosowanie do izolacji studni.

Chodzi o zdolność materiału do pochłaniania wody z otoczenia. Pod tym parametrem wełna mineralna jest „przodownikiem” – szybko wchłania wilgoć, tracąc przy tym swoje właściwości termoizolacyjne.

Pokrywa studni i drewniany domek

Aby zapewnić najlepszą ochronę studni przed przemarzaniem, oprócz ocieplenia szybu studni należy również przeprowadzić prace związane z izolacją zewnętrzną. Polegają one na zamontowaniu i ociepleniu pokrywy studni i/lub wzniesieniu drewnianego domku nad studnią.

Pokrywa studni powinna być zamontowana z uwzględnieniem maksymalnego poziomu wody. Ruch pokrywy zapewnia się za pomocą liny lub sznura. Najlepszym materiałem do wykonania pokrywy jest drewno. Doskonałym rozwiązaniem będzie również trzywarstwowa pokrywa z dwóch warstw grubej sklejki z izolacją pomiędzy nimi.

Jako izolację zaleca się stosować polistyren lub styropian.

W przypadku użycia pokrywy studni z żelbetu również należy ją ocieplić, mocując warstwę styropianu lub innego izolatora. Mocowanie odbywa się za pomocą kleju do prac zewnętrznych i kołków wbijanych do betonu.

Aby drewniana pokrywa służyła długo i nie pęczniała od wody, zaleca się zaimpregnować ją wodoodpornym preparatem do drewna.

Instalacja domku nad studnią jest droższym sposobem, jednak ma swoje zalety:

• niezawodne osłonięcie szybu studni przed dostawaniem się zanieczyszczeń i opadów;
• możliwość korzystania ze studni w każdą pogodę (deszcz, silny wiatr);
• estetyczny wygląd, drewniany domek postrzegany jest jako element architektury krajobrazu.

Taki drewniany domek można wykonać samodzielnie lub kupić gotową wersję. W każdym razie warto wiedzieć, że domek nie montuje się po prostu na powierzchni ziemi. Wymaga on fundamentu, który wykonuje się w następujący sposób: teren wokół studni jest wyrównywany i robi się opaskę, na którą wysypuje się warstwę drobnego żwiru lub układa się płytki.

Następnie montuje się drewniany domek, a przestrzeń między nim a żelbetowym pierścieniem wypełnia się izolatorem. W tym przypadku jako izolację można użyć keramzytu – niedrogiego materiału sypkiego.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Wideo #1. Ocieplenie studni izolonem foliowanym:

Wideo #2. Tworzenie izolacji termicznej metodą natrysku poliuretanu:

W naszym klimacie ocieplenie żelbetowej studni to niezbędne działanie, nawet przy sezonowym użytkowaniu. Koszty prac ociepleniowych zwrócą się w najkrótszym czasie, ponieważ nie trzeba będzie przeprowadzać kosztownej naprawy studni ani organizować dowozu wody, gdy jest niesprawna.

Wybór materiałów termoizolacyjnych na współczesnym rynku jest szeroki i z pewnością można znaleźć wariant optymalnie odpowiadający sposobowi montażu i kosztom.

Chcesz podzielić się własnym doświadczeniem w ocieplaniu szybu studni lub przekazać przydatne informacje? Być może podczas zapoznania się z proponowanymi informacjami pojawiły się pytania? Prosimy o pozostawienie komentarzy w bloku poniżej.