Rodzaje rur
Kompleksowy przewodnik
Rodzaje rur stosowanych w budownictwie i instalacjach to obszerny temat, obejmujący wiele materiałów i zastosowań. Wybór odpowiedniego rodzaju rury ma ogromne znaczenie dla trwałości i bezawaryjności systemów wody pitnej, ogrzewania, gazu czy kanalizacji. Różne typy rur charakteryzują się odmiennymi właściwościami – jedne są wyjątkowo wytrzymałe mechanicznie, inne odporne na korozję, a jeszcze inne łatwe w montażu i lekkie. Niniejszy kompleksowy przewodnik przedstawia najważniejsze rodzaje rur, ich cechy, zalety oraz typowe zastosowania. Dzięki temu poznasz dostępne rozwiązania i dowiesz się, które rury sprawdzają się w określonych warunkach.
Na rynku dostępne są zarówno rury metalowe (stalowe, miedziane, żeliwne i inne), jak i rury z tworzyw sztucznych (takich jak PVC, PP, PE, PEX) oraz nowoczesne rury wielowarstwowe łączące różne materiały. Każdy materiał ma swoją specyfikę – od klasycznej stali o dużej wytrzymałości, przez szlachetną i odporną na korozję miedź, po wszechobecne tworzywa sztuczne, które zrewolucjonizowały instalacje wewnętrzne. Poniżej omówimy poszczególne rodzaje rur, wskazując ich zalety i wady, a także obszary zastosowań.
Rury stalowe
Jednym z tradycyjnych materiałów instalacyjnych są rury stalowe. Przez dziesięciolecia stanowiły podstawę systemów wodociągowych i grzewczych w budynkach. Stalowe przewody cechuje bardzo wysoka wytrzymałość mechaniczna – grube ścianki stalowej rury wytrzymują duże ciśnienia, obciążenia i uderzenia. Stal jest również materiałem odpornym na wysoką temperaturę: rury stalowe nie ulegają odkształceniu nawet przy bardzo gorącej wodzie lub parze, dlatego dawniej chętnie stosowano je w instalacjach centralnego ogrzewania oraz przemysłowych.
Rury stalowe dzielą się na dwa główne typy: rury ze stali czarnej (nieocynkowane) oraz rury stalowe ocynkowane. Czarna stal była wykorzystywana najczęściej w instalacjach grzewczych (c.o.) i gazowych, gdzie wewnętrzna korozja jest mniejszym problemem przy zamkniętym obiegu lub suchym gazie. Rury ocynkowane pokryte są warstwą cynku, co miało zabezpieczać je przed korozją w kontakcie z wodą – stosowano je dawniej w domowych instalacjach wody zimnej i ciepłej.
Zalety rury stalowej: Niewątpliwym atutem stali jest wspomniana wytrzymałość i sztywność. Rury stalowe znoszą wysokie ciśnienie robocze, a instalacja wykonana z tego materiału może mieć długie, proste odcinki bez potrzeby stosowania wielu podpór (stal nie ulega zauważalnemu ugięciu na dużych rozpiętościach). Ponadto materiał ten jest niepalny i odporny na promieniowanie UV oraz uszkodzenia mechaniczne – przypadkowe uderzenie czy nacisk zniesie lepiej niż rury z plastiku. Stal ma także bardzo niską wydłużalność cieplna, dzięki czemu zmiany temperatury nie powodują dużych zmian długości rurociągów (nie występuje problem wyraźnego wydłużania się rur pod wpływem ciepła, charakterystyczny dla tworzyw sztucznych). Dobrze wykonane połączenia gwintowane lub spawane są również bardzo szczelne, co minimalizuje ryzyko wycieków. W przeszłości doceniano również to, że stalowe przewody stosunkowo dobrze tłumią drgania i hałasy płynącej wody.
Wady rury stalowej: Niestety, tradycyjne rury stalowe mają też znaczące minusy. Największym problemem jest podatność na korozję – stal w kontakcie z wodą rdzewieje. Woda zawierająca tlen, dwutlenek węgla i minerały z czasem wywołuje korozję wewnątrz rur, szczególnie jeśli naruszona zostanie warstwa ocynku (w rurach ocynkowanych). Po kilku latach użytkowania wewnętrzne ścianki takiej rury pokrywają się rdzą i osadem z minerałów (głównie kamienia kotłowego z wapnia i magnezu). Prowadzi to do zarastania przekroju – średnica wewnętrzna się zmniejsza, co obniża przepływ wody i ciśnienie, a także pogarsza jakość wody. Po kilkunastu latach stalowa instalacja wodna często wymaga całkowitej wymiany, ponieważ rury są niemal zatkane kamieniem i rdzą, a próby ich udrożnienia bywają bezskuteczne. Inną wadą jest duży ciężar – stalowe rury są ciężkie, co utrudnia transport i montaż (zwłaszcza przy większych średnicach). Samodzielny montaż takiej instalacji przez amatora jest praktycznie niemożliwy, ponieważ wymaga to umiejętności oraz sprzętu do gwintowania albo spawania. Nie można ich dowolnie giąć na zimno, a zmiana kierunku wymaga użycia kolan lub specjalistycznego gięcia na gorąco. To wszystko sprawia, że montaż jest czasochłonny i kosztowny. Kolejnym minusem jest wysoka przewodność cieplna stali – rura szybko oddaje ciepło otoczeniu. Ciepła woda płynąca stalowym przewodem prędko stygnie, jeśli rury nie mają izolacji termicznej. Z kolei na rurach z zimną wodą często skrapla się wilgoć z powietrza (stal szybko się wychładza do temperatury medium), co przyczynia się do zawilgocenia ścian lub przestrzeni, w których rury są prowadzone. Wreszcie, stalowe instalacje są podatne na przecieki w wyniku korozji – po skorodowaniu ścianki mogą pojawić się drobne dziurki, a także po latach gwintowane połączenia mogą tracić szczelność.
Zastosowanie rur stalowych: Obecnie rury stalowe są coraz rzadziej wykorzystywane w typowych instalacjach domowych. W nowym budownictwie wyparły je lżejsze i bezobsługowe tworzywa sztuczne oraz miedź. Nadal jednak stal ma swoje miejsce w specyficznych zastosowaniach. W instalacjach gazowych wewnątrz budynków często stosuje się rury stalowe czarne łączone przez spawanie lub gwintowanie – wymagają tego często przepisy ze względów bezpieczeństwa pożarowego oraz trwałości. Również w kotłowniach oraz pionach głównych instalacji centralnego ogrzewania w większych obiektach czasem stosuje się stal (zwłaszcza gdy występują bardzo wysokie temperatury lub ciśnienia). W przemyśle i sieciach zewnętrznych (np. miejskie magistrale ciepłownicze) stal wciąż jest niezastąpiona. Mimo wad, jej zalety w postaci wytrzymałości sprawiają, że niektóre instalacje ciepłownicze i technologiczne nadal bazują na rurach stalowych – tyle że najczęściej są to już rury zabezpieczone antykorozyjnie (np. rury stalowe ze szwem pokryte powłoką ochronną lub systemy preizolowane do ciepłociągów). W domach jednorodzinnych tradycyjne rury ocynkowane do wody to już rzadkość, choć można je jeszcze spotkać w starym budownictwie. Przy modernizacji starej instalacji wodnej w budynku stalowe rury niemal zawsze warto zastąpić nowoczesnymi materiałami, co wyeliminuje problemy z korozją i zarastaniem przewodów.
Rury miedziane
Bardzo popularnym materiałem instalacyjnym stały się rury miedziane, które zaczęły wypierać stal w drugiej połowie XX wieku. Miedź jako metal jest trwała i odporna na korozję – miedziane ścianki nie rdzewieją pod wpływem czystej wody, dzięki czemu żywotność takiej instalacji jest znacznie dłuższa niż stalowej. Rury miedziane stosuje się powszechnie w instalacjach wody zimnej i ciepłej użytkowej oraz w instalacjach centralnego ogrzewania. Ich popularność wynika z szeregu zalet, które oferuje ten materiał.
Zalety rury miedzianej: Miedź jest metalem o naturalnych właściwościach ochronnych – w kontakcie z wodą na wewnętrznej powierzchni miedzi tworzy się cienka warstwa tlenków, która chroni materiał przed dalszą korozją. Dzięki temu przewody miedziane nie zarastają tak jak stalowe i mogą służyć kilkadziesiąt lat bez utraty drożności. Gładkie wewnętrzne ścianki zapewniają małe opory przepływu – można stosować rury o mniejszej średnicy niż w przypadku stali, co oszczędza miejsce i materiał. Miedź ma również właściwości bakteriostatyczne, czyli hamuje rozwój bakterii w wodzie – to cenna cecha w instalacjach wody pitnej, pomagająca zachować jej higieniczną czystość. Rury z miedzi są dużo lżejsze niż stalowe, występują w niewielkich średnicach (typowo 15 mm, 18 mm, 22 mm w instalacjach domowych), co ułatwia transport i montaż. Plastyczność miedzi pozwala na gięcie rur (zwłaszcza cieńszych średnic) za pomocą giętarki, dzięki czemu można poprowadzić instalację z mniejszą liczbą złączek. Dostępne są rury miedziane twarde (sprzedawane w prostych odcinkach) oraz rury miękkie w zwojach, które można wyginać ręcznie – miękkie stosuje się np. przy ogrzewaniu podłogowym lub do prowadzenia długich odcinków bez łączeń. Miedziane instalacje cechuje też estetyka – wiele osób ceni ich charakterystyczny, metaliczny wygląd, choć oczywiście w ścianach i pod tynkiem wygląd rur ma drugorzędne znaczenie. Ważniejsze, że prawidłowo zamontowana miedź jest szczelna i trwała. Połączenia wykonuje się zazwyczaj poprzez lutowanie (miękkie lutowie przy wodzie, twarde lutowanie przy gazie lub wysokich temperaturach) albo za pomocą złączek zaciskowych (system press, coraz popularniejsze rozwiązanie, przy którym używa się specjalnej zaciskarki). Lutowana spoina lub złącze zaciskowe wytrzymują lata eksploatacji bez przecieków. Miedź dobrze przewodzi ciepło, co z jednej strony oznacza, że w instalacji c.o. szybko oddaje energię (co jest zaletą np. w grzejnikach), a z drugiej – w instalacji ciepłej wody wymaga izolacji, by ciepło nie uciekało z rur. Ten sam aspekt działa odwrotnie przy zimnej wodzie: miedź szybko przyjmuje temperaturę otoczenia, więc skraplanie się wody na zimnych rurach jest nieco mniejsze niż na stali (bo rura miedziana szybciej się ogrzewa do temperatury otoczenia).
Wady rury miedzianej: Choć miedź jest odporna na korozję związaną z tlenem, to niestety w pewnych warunkach może ulegać korozji wżerowej. Dzieje się tak, gdy woda ma specyficzny skład chemiczny – np. bardzo niską twardość i odczyn kwaśny (tzw. miękka, agresywna woda). W takich sytuacjach warstwa ochronna miedzi się nie utrzymuje, a rury mogą po latach eksploatacji dostać mikroskopijne dziurki, przez które wycieka woda. Na szczęście w większości wodociągów miejskich woda ma skład neutralny lub lekko zasadowy, co sprzyja trwałości miedzi. Innym minusem jest wrażliwość na uszkodzenia mechaniczne – cienkościenne rury miedziane można względnie łatwo zarysować czy spłaszczyć przy mocniejszym uderzeniu. Wprawdzie miedziana instalacja jest wytrzymała podczas normalnej eksploatacji, ale przy remontach lub pracach w pobliżu istnieje ryzyko uszkodzenia, jeśli nie jest odpowiednio zabezpieczona. W ścianach rury miedziane powinno się prowadzić w otulinie lub peszlu, co chroni je przed reakcją z cementem (cement może sprzyjać korozji miedzi) oraz umożliwia kompensację naprężeń przy rozszerzaniu termicznym. Koszt to kolejna wada – miedź jako surowiec jest droższa niż tworzywa sztuczne, a także droższa niż stal. Cena instalacji miedzianej jest więc wyższa niż plastikowej, zwłaszcza że dochodzi koszt osprzętu (trójniki, kolanka, złączki z mosiądzu lub miedzi nie są tanie). Ponadto montaż wymaga kwalifikacji – lutowanie czy zaprasowywanie złączek musi być wykonane starannie i często wymaga specjalistycznych narzędzi. O ile drobne przeróbki miedziane może wykonać doświadczony majsterkowicz, o tyle większe instalacje zwykle zleca się fachowcom. W instalacjach gazowych rury miedziane także znajdują zastosowanie (np. do doprowadzenia gazu do kotła czy kuchenki), lecz tu wymagane jest użycie rur o odpowiedniej grubości ścianki i lutowanie twarde lub specjalnych złączek – w praktyce wykonywać to powinien uprawniony instalator gazowy. Ostatnią potencjalną wadą miedzi jest jej wysoka przewodność ciepła (o czym już wspomniano) – bez izolacji termicznej straty ciepła na ciepłej wodzie są odczuwalne. Nie jest to jednak wada samej rury, a raczej kwestia poprawnego wykonania izolacji.
Zastosowanie rur miedzianych: Rury miedziane są wszechstronne i mogą być stosowane zarówno w instalacjach wody pitnej, ciepłej wody użytkowej, jak i w obiegach grzewczych. Przez lata były standardem w instalacjach centralnego ogrzewania w domach – do dziś w wielu budynkach spotyka się charakterystyczne miedziane przewody prowadzące do grzejników. Świetnie sprawdzają się w układach ogrzewania podłogowego (zwłaszcza miękka miedź w zwojach, choć obecnie częściej używa się do podłogówki rur PEX). W instalacjach wewnętrznych wody zimnej i ciepłej miedź nadal jest często stosowana, szczególnie w mniejszych projektach lub tam, gdzie inwestor stawia na najwyższą trwałość materiałów. W budynkach wielorodzinnych, hotelach czy szpitalach miedziane rurociągi ceni się za odporność na wysoką temperaturę i czystość wody (brak składników mogących przenikać do wody). Miedź radzi sobie również bardzo dobrze w instalacjach specjalnych, np. w systemach przeciwpożarowych tryskaczowych (choć tu częściej używa się stali) czy w instalacjach sprężonego powietrza. Ogólnie rzecz biorąc, rury miedziane uznaje się za rozwiązanie z wyższej półki – trwałe i niezawodne, o ile budżet pozwala na ich zastosowanie i wykonawca ma odpowiednie umiejętności.
Rury z tworzyw sztucznych
Współcześnie najpowszechniejsze w typowych instalacjach domowych są rury z tworzyw sztucznych. Plastiki zrewolucjonizowały branżę instalacyjną, oferując lekkie, łatwe w montażu i odporne na korozję zamienniki dla ciężkich rur metalowych. Istnieje kilka rodzajów tworzyw sztucznych wykorzystywanych do produkcji rur, z których najważniejsze to PVC, PP, PE oraz PEX. Każde z nich ma nieco inne właściwości i zastosowania. Ogólnie rury plastikowe są niewrażliwe na wodę (nie korodują), nie zarastają kamieniem, a ich gładkie ścianki zapewniają dobry przepływ medium przez długi czas. Są również lekkie – co upraszcza transport i prace instalacyjne – oraz przeważnie tanie w porównaniu z miedzią czy stalą. Pewną wspólną cechą większości tworzyw jest natomiast wyższa niż w metalach rozszerzalność cieplna: plastikowe przewody wydłużają się pod wpływem ciepła bardziej niż rury metalowe, co trzeba uwzględnić w projekcie instalacji (stosując kompensatory lub zostawiając przestrzeń na wydłużanie). Poniżej opisujemy poszczególne typy rur z tworzyw, ich charakterystykę i przeznaczenie.
Rury PVC (polichlorek winylu)
Jednym z najstarszych i nadal najpopularniejszych tworzyw do produkcji rur jest PVC (polichlorek winylu). Rury PVC wprowadzone już w drugiej połowie XX wieku szybko stały się podstawowym rozwiązaniem w systemach kanalizacyjnych, a także w niektórych wodociągowych. PVC jako materiał jest stosunkowo twardy, ma dobrą odporność chemiczną i nie ulega korozji. Klasyczne szare rury kanalizacyjne wewnętrzne i pomarańczowe rury kanalizacji zewnętrznej są wykonane właśnie z PVC. W instalacjach ciśnieniowych (woda zimna) także stosuje się rury PVC – są to specjalne wersje do wody pitnej, łączone na klej lub na uszczelki w kielichach. Główną zaletą PVC jest niska cena oraz łatwość łączenia elementów. Montaż rur z PVC nie wymaga skomplikowanych narzędzi: odcinki kanalizacyjne po prostu łączy się, wsuwając końcówkę rury w kielich z uszczelką, a rury ciśnieniowe można kleić dedykowanym klejem rozpuszczalnikowym. To sprawia, że instalacja z PVC powstaje szybko i sprawnie. Materiał ten jest także lekki, co ma znaczenie przy układaniu kanalizacji – duże średnice (np. 160 mm) może przenosić i montować jedna osoba, w przeciwieństwie do ciężkich rur żeliwnych czy betonowych. PVC jest odporne na większość związków chemicznych obecnych w ściekach, nie rdzewieje i nie zarasta osadami w takim stopniu jak materiały porowate. Wewnętrzna powierzchnia PVC jest gładka, dzięki czemu ścieki spływają sprawnie, a ryzyko zatorów jest mniejsze (choć oczywiście złe użytkowanie kanalizacji może ją zatkać niezależnie od materiału rur).
Ograniczenia rur PVC wynikają z właściwości samego polimeru. Polichlorek winylu ma umiarkowaną odporność na temperaturę – standardowe rury PVC miękną w temperaturze powyżej ok. 60°C. Oznacza to, że nie nadają się do transportu bardzo gorących cieczy. W instalacjach kanalizacyjnych domowych to zwykle nie problem, bo ścieki z urządzeń sanitarnych rzadko przekraczają tę temperaturę (trzeba tylko uważać, by nie wylewać wrzątku bezpośrednio do PVC). Natomiast do ciepłej wody użytkowej czy centralnego ogrzewania zwykłego PVC się nie stosuje, bo gorąca woda mogłaby zdeformować rury. Istnieje co prawda zmodyfikowany polichlorek winylu chlorowany (PVC-C) o podwyższonej odporności termicznej, ale w Polsce jest on mało popularny – do ciepłej wody i tak używa się innych tworzyw. Rury PVC są też dosyć sztywne i kruche: choć sprawdza się to przy układaniu prostych odcinków kanalizacji, to jednocześnie oznacza, że mogą pęknąć przy uderzeniu lub w przypadku zamarznięcia wody w środku. Przy niskich temperaturach otoczenia PVC staje się mniej udarne (bardziej łamliwe). Nie jest to materiał elastyczny – nie da się go wyginać (każda zmiana kierunku wymaga kolanka). Ponadto polichlorek winylu jest wrażliwy na promieniowanie UV – długotrwała ekspozycja na słońce powoduje degradację (kruszenie się, pękanie). Dlatego do zastosowań zewnętrznych nieosłoniętych (np. rury prowadzone po elewacji budynku) lepiej użyć innych materiałów lub odpowiednio zabezpieczyć PVC przed światłem. Mimo tych ograniczeń rury PVC są i pozostaną podstawowym elementem systemów kanalizacyjnych (zarówno wewnętrznej kanalizacji w budynku, jak i zewnętrznej sieci odprowadzającej ścieki do szamba czy miejskiej kanalizacji). Przy właściwym montażu i użytkowaniu potrafią one działać bezawaryjnie dziesiątki lat.
Rury PP (polipropylenowe)
Kolejnym często spotykanym tworzywem jest polipropylen (PP). W instalacjach wody i ogrzewania wykorzystuje się najczęściej odmianę PP-R (polipropylen random – kopolimer statystyczny), która jest przystosowana do przesyłu ciepłej wody pod ciśnieniem. Rury PP-R są zazwyczaj koloru zielonego lub szarego (w zależności od producenta) i sprzedawane w prostych odcinkach. Łączy się je poprzez zgrzewanie – końce rur i kształtek rozgrzewa się specjalną zgrzewarką i szybko łączy, co powoduje stopienie materiału w jedną całość. Taka technika daje mocne, monolityczne połączenia bez dodatkowych uszczelek. Systemy z polipropylenu cieszą się ogromną popularnością w instalacjach wody zimnej i ciepłej w domach, a także w niektórych instalacjach c.o. Polipropylen jest odporny na działanie wody o wysokiej temperaturze (typowo do 70–90°C ciągle, krótkotrwale nawet więcej) oraz na ciśnienie występujące w domowych instalacjach (wytrzymuje 10 bar i więcej w zależności od typu). Nie koroduje, nie zarasta kamieniem i nie oddaje żadnych substancji do wody – jest tworzywem neutralnym dla zdrowia (oczywiście musi posiadać atest do wody pitnej, co markowe systemy spełniają).
Zalety rur PP: Do najważniejszych zalet należy łatwość montażu i niski koszt materiału. Instalacja polipropylenowa jest stosunkowo prosta do wykonania – po krótkim przeszkoleniu z obsługi zgrzewarki wiele osób samodzielnie potrafi wykonać drobne przeróbki. Zgrzewanie zajmuje dosłownie kilkanaście sekund na jedno połączenie, co pozwala sprawnie wykonać całą sieć w domu. Brak konieczności gwintowania, klejenia czy lutowania upraszcza pracę. Rury i kształtki z PP są tanie i łatwo dostępne, a ich asortyment jest bardzo szeroki (kolanka, trójniki, zawory, nyple do przejść na metal itp.). Polipropylenowe przewody są grubościenne i wytrzymałe – dość odporne na uderzenia, a także na ewentualne okresowe zamarznięcie wody (gruba ścianka może się nie rozszczelnić przy jednorazowym zamrożeniu, choć oczywiście należy tego unikać). PP dobrze znosi również kontakt z większością detergentów i związków chemicznych spotykanych w gospodarstwie domowym. W odróżnieniu od PVC, rury PP są bardziej elastyczne i nie tak kruche, zwłaszcza w wyższych temperaturach. Mogą się minimalnie wyginać, co czasem ułatwia prowadzenie instalacji po łuku bez dodatkowego kolanka (o ile promień gięcia jest łagodny). Materiał ten ma też nieco lepszą odporność na UV niż zwykłe PVC – krótkotrwała ekspozycja nie jest problemem, choć długotrwale wystawiony na słońce polipropylen również ulega starzeniu i traci wytrzymałość.
Wady rur PP: Głównym wyzwaniem przy stosowaniu polipropylenu jest jego duża wydłużalność cieplna. Rury PP wyraźnie wydłużają się wraz ze wzrostem temperatury czynnika. Dla przykładu, odcinek o długości 10 m zmienia swoją długość o kilkanaście milimetrów przy różnicy temperatur kilkudziesięciu stopni. To dużo więcej niż w przypadku stali czy miedzi. Dlatego projektując instalację z PP, trzeba przewidzieć kompensację wydłużeń – np. poprzez odpowiednie prowadzenie (uwzględniające wygięcia) lub stosowanie kompensatorów (pętli) na długich prostych odcinkach, a także właściwe mocowanie (uchwyty stałe i przesuwne). Producenci oferują też rury PP stabilizowane włóknem szklanym lub aluminium – takie mają mniejszą rozszerzalność termiczną i są sztywniejsze. Kolejną wadą jest stosunkowo gruba ścianka rur PP, zwłaszcza tych do ciepłej wody (PN20). To oznacza większą średnicę zewnętrzną przy danej średnicy wewnętrznej przepływu. Przy chowaniu rur w ścianach trzeba wykonywać dość głębokie bruzdy. Polipropylen jest też materiałem, który mięknie w wysokiej temperaturze – choć wytrzymuje pracę do ok. 90°C, to staje się wtedy bardziej plastyczny. W instalacjach centralnego ogrzewania o wysokich parametrach (np. układy kotłów na paliwo stałe bez automatyki) stosowanie PP może być ryzykowne, gdyż chwilowe przegrzanie powyżej 100°C może doprowadzić do odkształcenia lub nawet rozszczelnienia zgrzewów. Dlatego w wysokotemperaturowych układach wciąż preferuje się miedź lub stal, ewentualnie rury wielowarstwowe. Trzeba też pamiętać, że choć polipropylen jest dość odporny mechanicznie, to w mrozie staje się bardziej kruchy – prace montażowe na mrozie mogą spowodować pęknięcia elementów przy uderzeniu. Na szczęście w warunkach domowych rzadko instalujemy rury na mrozie, a gotowa instalacja nie powinna być w ogóle narażana na takie warunki.
Zastosowanie rur PP: Polipropylen doskonale nadaje się do instalacji wody zimnej – w tej roli sprawdza się bez zastrzeżeń i jest bardzo popularny. W instalacji ciepłej wody użytkowej również jest często stosowany, pamiętać jednak należy o izolacji termicznej takiej rury (dla oszczędności energii i ograniczenia wydłużeń). W instalacjach ogrzewczych (c.o.) PP bywa wykorzystywany, ale głównie w układach niskotemperaturowych lub tam, gdzie czynnik grzewczy ma stabilną, umiarkowaną temperaturę. Wielu instalatorów unika polipropylenu przy bezpośrednim podłączeniu kotłów czy kominków z płaszczem wodnym, ale w rozprowadzeniu podłogowym czy grzejnikowym o temp. do ~70°C – jak najbardziej jest spotykany (często w postaci rur stabilizowanych). Polipropylenowe rury produkuje się też w wersjach do kanalizacji wewnętrznej – na rynku są rury kanalizacyjne PP (zwykle szare) charakteryzujące się większą elastycznością i odpornością na uderzenia niż rury PVC. Dzięki temu lepiej znoszą np. przypadkowe upuszczenie ciężkiego przedmiotu czy nacisk, co w przypadku kruchego PVC mogłoby spowodować pęknięcie. Z tego powodu niektóre systemy kanalizacyjne w budynkach wybierają PP zamiast PVC. Generalnie PP jest tworzywem uniwersalnym dla różnych mediów i dlatego zdobyło tak szeroką akceptację w instalacjach sanitarnych.
Rury PE (polietylenowe)
Polietylen (PE) to kolejne tworzywo, z którego produkuje się różne rodzaje rur. Najczęściej spotykanym polietylenem w instalacjach jest PE-HD (polietylen wysokiej gęstości) stosowany w rurociągach zewnętrznych. Czarny przewód z niebieskimi paskami, który doprowadza wodę z sieci wodociągowej do domu, to właśnie rura PE. Polietylen jest materiałem bardzo elastycznym i wytrzymałym na rozciąganie. Rury z PE są na tyle giętkie, że sprzedawane bywają w długich zwojach (np. po 50 czy 100 metrów), co pozwala ograniczyć liczbę połączeń – ważne np. przy układaniu długich odcinków w ziemi. Tworzywo to jest całkowicie odporne na korozję i większość chemikaliów obecnych w glebie czy wodzie. Rury PE nie boją się kwaśnej wody, wysokiej zawartości minerałów ani kontaktu z wilgocią od gruntu. Są również obojętne dla jakości wody pitnej – nie wpływają na smak ani zapach. HDPE ma doskonałą odporność na niskie temperatury: nawet na mrozie zachowuje pewną udarność (nie pęka łatwo), a co istotne, zamarznięcie wody wewnątrz elastycznej rury PE rzadziej kończy się rozsadzeniem – ścianki potrafią minimalnie się odkształcić i wrócić do formy po rozmrożeniu. Wiele sieci wodociągowych, szczególnie tych lokalnych, jest dziś budowanych z rur polietylenowych zamiast stalowych czy żeliwnych.
Rury PE łączy się poprzez zgrzewanie doczołowe, elektrooporowe albo za pomocą kształtek zaciskowych (dla mniejszych średnic). Wymaga to specjalistycznego sprzętu lub przynajmniej staranności przy montażu złączek skręcanych, ale odwdzięcza się praktycznie jednorodną, bezawaryjną siecią.
Wady rur PE: Podstawowym ograniczeniem polietylenu jest jego niska odporność na wysoką temperaturę. Typowe rury PE przeznaczone są wyłącznie do zimnej wody (do ok. 20°C). Przy wyższych temperaturach materiał mięknie i traci wytrzymałość. Dlatego nie stosuje się zwykłego PE w instalacjach ciepłej wody ani ogrzewania. Istnieją co prawda specjalne odmiany polietylenu sieciowanego (PEX – o którym za chwilę) lub PE o podwyższonej wytrzymałości termicznej (czasem określane jako PE-RT), ale klasyczny PE-HD używany jest głównie do zimnej wody oraz gazu. Kolejną wadą może być wrażliwość na UV – czarne rury PE-HD mają co prawda dodatek sadzy, który poprawia odporność na promieniowanie słoneczne, ale długotrwała ekspozycja i tak degraduje tworzywo. Z tego względu rurociągi polietylenowe zwykle prowadzi się w gruncie lub osłania. Polietylen jest też dość miękki – choć elastyczny, to stosunkowo łatwo można go przebić ostrym narzędziem. Nie jest więc wskazane pozostawianie odkrytych rur PE tam, gdzie mogłyby ulec mechanicznemu uszkodzeniu. W gruntach kamienistych zaleca się układać je w obsypce z piasku, by ostre kamienie nie punktowały ścianki. Pewnym wyzwaniem są również połączenia – zgrzewanie wymaga doświadczenia, a złączki skręcane, choć proste, muszą być porządnie dokręcone i kontrolowane co jakiś czas, by nie pojawił się wyciek. Na szczęście jest to do opanowania i przy zachowaniu procedur sieci z PE są bardzo szczelne.
Zastosowanie rur PE: Jak wspomniano, polietylen króluje w zastosowaniach zewnętrznych: przyłącza wodociągowe, główne linie doprowadzające wodę do budynku, systemy nawadniania ogrodu, a także sieci gazowe niskiego i średniego ciśnienia (tu stosuje się żółte rury PE przeznaczone do gazu). W domu jednorodzinnym rura PE-HD typowo łączy wodomierz (lub pompę ze studni) z rozdzielaczem instalacji wewnętrznej. Wewnątrz budynku natomiast raczej się go nie spotyka, bo do rozprowadzenia wody wybierane są materiały mogące przenosić też ciepłą wodę. Polietylen znalazł pewną niszę w systemach kanalizacyjnych – produkuje się specjalne rury kanalizacyjne PE (najczęściej karbowane, dwuścienne do kanalizacji zewnętrznej), a także studzienki kanalizacyjne z PE. Jego elastyczność i odporność chemiczna są tu zaletą. Niemniej w typowej instalacji kanalizacyjnej budynku jednorodzinnego czy miejskiej sieci częściej spotkamy PVC lub PP, a PE pojawia się ewentualnie w formie rur drenarskich lub wspomnianych karbowanych przewodów do odprowadzania deszczówki. Reasumując, rury PE to znakomite rozwiązanie do przesyłu zimnej wody i gazu, zwłaszcza w ziemi, ale z powodu ograniczeń termicznych nie zastępują one innych rur w instalacjach wewnętrznych ciepłej wody czy ogrzewania.
Rury PEX (polietylen sieciowany)
Do instalacji ciepłej wody i centralnego ogrzewania bardzo często używa się rur PEX, czyli wykonanych z polietylenu usieciowanego. Proces sieciowania polega na modyfikacji polietylenu tak, by między łańcuchami polimeru powstały dodatkowe wiązania (mostki) łączące cząsteczki. Dzięki temu materiał staje się bardziej odporny na temperaturę i ciśnienie, a także mniej podatny na pęknięcia. Rury PEX mogą bezpiecznie pracować przy 90°C, wytrzymują też krótkotrwałe skoki temperatury do ponad 100°C, co czyni je odpowiednimi do niemal wszystkich domowych zastosowań grzewczych i wodnych. Są one dostępne zazwyczaj w zwojach (rolach) – polietylenowe tworzywo pozostaje giętkie jak zwykły PE. W zależności od metody produkcji rozróżnia się PEX-a, PEX-b, PEX-c (oraz rzadziej spotykany PEX-d), jednak z punktu widzenia użytkowego ich właściwości są zbliżone, a różnice sprowadzają się do technologii wytwarzania i nieco innych parametrów wytrzymałościowych. Najczęściej w instalacjach spotyka się PEX-b (sieciowany chemicznie) i PEX-c (sieciowany radiacyjnie), a PEX-a uchodzi za najbardziej elastyczny i odporny na kształtowanie (choć różnice są niewielkie).
Zalety rur PEX: Podobnie jak zwykły polietylen, rury PEX są elastyczne i lekkie. Można je wyginać ręcznie (do pewnego stopnia), co pozwala tworzyć łagodne łuki zamiast ostrych kątów. Dzięki temu instalacja może mieć mniej złączek – przykładowo, od rozdzielacza wody do kranu często prowadzi się jeden ciąg rury PEX bez łączeń po drodze, eliminując miejsca potencjalnych wycieków. PEX-y występują zarówno w wersji do wody użytkowej (często w kolorze niebieskim i czerwonym dla zimnej/ciepłej wody), jak i w odmianach do ogrzewania podłogowego (zwykle z wbudowaną barierą antydyfuzyjną przeciw przenikaniu tlenu). Tworzywo to jest odporne na korozję i osady – w rurach PEX nie odkłada się kamień, a ich gładkie wnętrze pozostaje czyste. PEX ma również zdolność do rozszerzania się w razie zamarznięcia wody – potrafi zwiększyć nieco swoją średnicę, co często zapobiega rozsadzeniu przy krótkotrwałym mrozie, po czym rura wraca do poprzedniego kształtu po rozmrożeniu (to cecha szczególnie PEX-a, mającego tzw. pamięć kształtu). Rury PEX cechują się także długowiecznością – producenci szacują żywotność instalacji nawet na ponad 50 lat przy typowych parametrach użytkowania, pod warunkiem właściwego montażu. Montaż tych rur jest stosunkowo szybki, choć wymaga użycia odpowiednich złączek. Dostępne są różne systemy łączenia: skręcane (z nakrętką i pierścieniem zaciskowym), zaciskane (tuleja zaciskana specjalną zaciskarką) lub rozszerzane (system, w którym rury rozszerza się narzędziem i nasuwa na kształtkę). Każdy z tych systemów zapewnia trwałą szczelność, o ile prace wykonano poprawnie. Do zalet PEX można też zaliczyć odporność na podwyższone ciśnienie przy wysokiej temperaturze – dlatego nadają się np. do zasilania grzejników w systemie centralnego ogrzewania.
Wady rur PEX: Mimo wielu zalet, rury PEX mają także pewne ograniczenia. Po pierwsze, są to rury z tworzywa, więc tak jak inne plastiki podlegają wydłużeniom termicznym (choć zwykle mniejszym niż PP). Zazwyczaj PEX prowadzi się pod tynkiem lub w wylewkach, gdzie kręte ułożenie pozwala w naturalny sposób skompensować zmiany długości – jednak przy długich prostych odcinkach trzeba zostawić nieco luzu lub zastosować odcinki kompensacyjne. PEX jest też wrażliwy na promieniowanie UV – nawet bardziej niż PVC czy PP. Dlatego rury w zwojach zawsze pakowane są w nieprzezroczyste folie, a podczas magazynowania i montażu należy chronić je przed słońcem. Po zabudowaniu w przegrodach problem znika, ale np. pozostawienie odkrytej rury PEX na dachu przez kilka tygodni mogłoby ją uszkodzić. Kolejnym aspektem jest kwestia złączek – przy PEX-ach jest ich mniej, ale całkiem ich uniknąć się nie da (zwłaszcza na końcach, przy odbiornikach). Każda złączka to potencjalne źródło przecieku, stąd ważne jest fachowe wykonanie połączeń. Sam materiał PEX-u jest dość odporny na różne czynniki, lecz pewnym problemem może być przenikanie tlenu przez ścianki. Dlatego do instalacji grzewczych stosuje się rury PEX z barierą antydyfuzyjną (cienką warstwą specjalnego tworzywa lub aluminium blokującą dyfuzję tlenu). W instalacjach wody użytkowej nie jest to istotne, ale w c.o. przenikający przez rurę tlen mógłby powodować korozję metalowych elementów (np. żeliwnego wymiennika kotła lub stalowych części pompy). Na rynku zdecydowana większość PEX-ów przeznaczonych do ogrzewania ma już taką barierę w standardzie – warto zwrócić na to uwagę przy zakupie. Jeszcze inną kwestią jest wytrzymałość mechaniczna PEX: choć jest elastyczny, to nie jest tak odporny na przebicie czy przecięcie jak stal czy nawet grubsza rura PP. Trzeba uważać, aby nie uszkodzić go ostrym narzędziem podczas np. prac remontowych (łatwo np. przypadkowo naciąć rurę nożem). Dlatego zaleca się prowadzenie PEX w peszlach lub korytkach ochronnych, zwłaszcza w posadzkach i ścianach, co ułatwia także ewentualną późniejszą wymianę odcinka (można próbować wysunąć starą rurę z peszla i wciągnąć nową).
Zastosowanie rur PEX: Polietylen sieciowany jest obecnie jednym z podstawowych materiałów do wykonywania instalacji centralnego ogrzewania i ogrzewania podłogowego. W tej ostatniej roli praktycznie wyparł miedź – elastyczne rury PEX ułoży się w meandry w podłodze znacznie łatwiej niż twardą miedź, a odporność na korozję i kamień czyni go bezobsługowym. W instalacjach grzejnikowych PEX często stosuje się w systemie rozdzielaczowym: od centralnego rozdzielacza do każdego grzejnika biegnie osobna rura PEX (z zasilaniem i powrotem), co eliminuje łączenia ukryte w podłodze. Również do wody użytkowej chętnie wykorzystuje się PEX-y – szczególnie w nowoczesnych instalacjach z rozdzielaczami, gdzie od rozdzielacza ciepłej/zimnej wody idą osobne gałązki do każdego punktu poboru. Rury te sprawdzają się w domach jednorodzinnych, mieszkaniach, ale też budynkach użyteczności publicznej. Ze względu na łatwość kształtowania można nimi wygodnie omijać przeszkody budowlane, prowadzić wewnątrz konstrukcji (np. w bruzdach ściennych lub w warstwach podłogi). W instalacjach gazowych PEX nie jest stosowany (gaz wymaga rur metalowych lub specjalnego PE pod ziemią), zatem ogranicza się on do wody i ogrzewania. Podsumowując, rury PEX to świetna alternatywa dla miedzi – tańsza i prostsza w montażu, przy zachowaniu długiej trwałości. Wiele współczesnych domów ma wszystkie przewody wodne i grzewcze wykonane właśnie z PEX lub z rur wielowarstwowych (opisanych poniżej).
Rury z polibutylenu (PB)
Polibutylen (PB) to tworzywo, które również znalazło zastosowanie w technice rur, zwłaszcza kilka dekad temu. Rury polibutylenowe były cenione za dużą elastyczność i odporność na osadzanie kamienia. Materiał ten, podobnie jak PEX, umożliwiał wykonywanie instalacji w długich odcinkach bez łączeń. Niestety, z czasem okazało się, że polibutylen ma pewną wadę – nie jest dostatecznie odporny na działanie chloru obecnego w wodzie wodociągowej. W dłuższym okresie chlor powodował mikropęknięcia i degradację rur PB, co prowadziło do ich pękania i wycieków. Z tego względu w wielu krajach (np. w USA czy Wielkiej Brytanii) wycofano się z tego materiału pod koniec XX wieku, zastępując go właśnie PEX-em. W Polsce rury PB nigdy nie zdobyły aż takiej popularności jak PEX czy PP, ale również bywały stosowane. Dziś praktycznie nie używa się już polibutylenu w nowych instalacjach, choć w niektórych starszych budynkach mogą jeszcze pracować wykonane z niego przewody. Jeśli natrafimy na instalację z rur PB podczas remontu, warto rozważyć jej wymianę na nowocześniejsze rozwiązania.
Rury wielowarstwowe (kompozytowe)
Osobną kategorią są rury wielowarstwowe, nazywane też rurami kompozytowymi. Są to nowoczesne przewody, które łączą w sobie zalety metalu i tworzywa sztucznego. Typowa rura wielowarstwowa zbudowana jest z kilku trwale połączonych ze sobą warstw – zazwyczaj wewnętrzna warstwa to PEX lub PE-RT (polietylen o podwyższonej odporności termicznej), środkowa warstwa to cienka rura aluminiowa, a zewnętrzną warstwę stanowi znów tworzywo (PEX/PE-RT). Taka konstrukcja określana jest skrótowo jako PEX-AL-PEX lub PE-AL-PE. Aluminium pełni tu istotną rolę: nadaje rurze sztywność i wytrzymałość, zmniejsza rozszerzalność cieplną całego przekroju (warstwa metalu skutecznie ogranicza wydłużanie przy nagrzewaniu) oraz stanowi barierę dla przenikania tlenu. Wewnętrzna i zewnętrzna warstwa z tworzywa zapewniają odporność na korozję, gładkość ścianki i obojętność wobec wody. Połączenie tych materiałów odbywa się już w fabryce – rura wielowarstwowa jest gotowa do użytku, a warstwy są trwale zespolone specjalnym klejem na całej długości.
Zalety rur wielowarstwowych: Tak skonstruowane przewody mają bardzo szerokie zastosowanie, szczególnie w instalacjach wody użytkowej i ogrzewania. Przede wszystkim charakteryzują się niską rozszerzalnością termiczną – nieco większą niż stal czy miedź, ale dużo mniejszą niż jednowarstwowe tworzywa (około pięciokrotnie mniejszy współczynnik wydłużalności w porównaniu do PEX). Dzięki temu podczas zmiany temperatury nie „pracują” tak intensywnie, co zmniejsza naprężenia w instalacji i pozwala często obyć się bez kompensatorów na typowych odcinkach w domu. Kolejny atut to pełna odporność na korozję: warstwy tworzywowe chronią aluminium, a sama woda płynie tylko przez warstwę PEX, która jest obojętna chemicznie. Nie ma mowy o rdzy czy osadach blokujących przepływ. Rury te są także odporne na wysoką temperaturę i ciśnienie – standardowo przystosowane do 95°C i 10 bar (co pokrywa wymagania większości instalacji c.o. i c.w.u.). Warstwa aluminiowa sprawia, że rura po wygięciu utrzymuje nadany jej kształt – to ważna cecha praktyczna. W przeciwieństwie do miękkiego PEX, który próbuje wrócić do pierwotnego kształtu (prostuje się), rura wielowarstwowa pozostaje w nadanym jej zgięciu. Można to wykorzystać przy prowadzeniu instalacji: wygięta pod łagodnym łukiem rura nie wymaga tak wielu punktów mocowania i układa się estetycznie. Zmniejsza się liczba kształtek kolanowych, bo rurę można formować ręcznie lub za pomocą giętarki. Kolejną zaletą jest względnie prosty montaż – do rur wielowarstwowych stosuje się złączki zaprasowywane albo skręcane. Bardzo popularne są systemy zaprasowywane (press), w których specjalną zaciskarką trwale łączy się rurę z kształtką. Takie połączenia są wytrzymałe i zapewniają wieloletnią szczelność. Alternatywnie istnieją złączki skręcane: rura wsuwana jest na króciec, zakłada się pierścień i kontrnakrętkę dokręcaną na gwincie kształtki – takie połączenie również jest solidne, choć zaleca się je kontrolować po pewnym czasie (dokręcić), bo może minimalnie „osiąść”. Zaletą systemów skręcanych jest brak konieczności posiadania zaciskarki, wadą – nieco większa średnica zewnętrzna złączek i konieczność dostępu do ewentualnego dociągnięcia. W praktyce jednak oba typy złączek są uznane i powszechnie używane. Rury wielowarstwowe mają gładką powierzchnię wewnętrzną (warstwa PEX), więc straty ciśnienia są niewielkie, a przepływ płynów nie sprzyja nadmiernemu wytrącaniu osadów. Aluminium w ściance dodatkowo powoduje, że rury te dobrze przewodzą ciepło (lepiej niż całoplastikowe). W ogrzewaniu podłogowym na przykład, jeśli zastosuje się rury wielowarstwowe, efektywnie oddają ciepło na całej swojej długości do otoczenia.
Wady rur wielowarstwowych: Mimo wielu zalet, jest to rozwiązanie droższe od rur jednowarstwowych typu PP czy PEX. Koszt samych rur, a zwłaszcza złączek (najczęściej mosiężnych) i narzędzi do zaciskania, jest wyższy. Jednak w zamian otrzymujemy cechy ułatwiające montaż i eksploatację. Montaż wymaga pewnej precyzji – przed połączeniem rury należy ją skalibrować (wyrównać i oczyścić przekrój po przycięciu, usuwając gratuśny aluminiowy pierścień specjalnym kalibratorem). Zaniedbanie tego kroku może skutkować uszkodzeniem uszczelek w złączce lub nieszczelnością, więc nie można go pomijać. Gięcie rur wielowarstwowych ma też swoje ograniczenia – jeśli zrobimy to zbyt ciasno, istnieje ryzyko zagięcia i spłaszczenia rury lub pęknięcia warstwy aluminium. Dlatego minimalny promień gięcia jest określony (zwykle ok. 5 średnic dla gięcia ręcznego). Można stosować sprężyny do gięcia lub giętarki segmentowe dla mniejszych łuków. Rury wielowarstwowe, choć odporne na wysoką temperaturę, w skrajnie gorących warunkach (powyżej norm, np. awaria sterowania kotła) mogą ulec uszkodzeniu – warstwa tworzywowa ulega wtedy deformacji, ale to dotyczy sytuacji, w których również PEX czy PP by zawiodły (powyżej 110–120°C). W normalnej pracy nie jest to problemem. W zasadzie trudno o więcej wad – niektórzy mogą wskazać, że to dość nowe rozwiązanie i wymaga zaufania do trwałości połączenia warstw na długie lata, jednak doświadczenia ponad 20 lat stosowania rur Al-PEX potwierdzają ich niezawodność, jeśli są dobrej jakości.
Zastosowanie rur wielowarstwowych: Ten rodzaj rur jest szeroko wykorzystywany w instalacjach ciepłej i zimnej wody użytkowej oraz centralnego ogrzewania, a także w systemach ogrzewania płaszczyznowego (podłogowego, ściennego). W wielu nowych domach niemal cała hydraulika jest wykonana właśnie z rur ALU-PEX. Łączą one zalety miedzi (małe wydłużenia cieplne, odporność na temperaturę, trwałość) z zaletami PEX (giętkość, brak korozji, łatwy montaż). W instalacjach gazowych rury wielowarstwowe nie są stosowane, z wyjątkiem specjalnych systemów dopuszczonych do gazu (istnieją np. rury PE z warstwą aluminium do gazu, zazwyczaj żółte, do układania w ziemi, ale w budynkach i tak przechodzi się na stal lub miedź). Podsumowując, rury kompozytowe są obecnie jednymi z najlepszych dostępnych rozwiązań do domowych instalacji wodnych i grzewczych, zapewniając kompromis między wygodą montażu a znakomitymi parametrami użytkowymi.
Rury żeliwne
Przed erą tworzyw sztucznych to właśnie żeliwo oraz stal dominowały w systemach wodociągowych i kanalizacyjnych. Rury żeliwne wykonywane są z odlewanego żelaza z domieszkami, które nadają mu kruchość, ale i odporność na korozję większą niż czysta stal. Żeliwo było powszechnie stosowane szczególnie w kanalizacji oraz w zewnętrznych sieciach wodociągowych, a także w pionach instalacyjnych w budynkach wielokondygnacyjnych. Tradycyjne rury żeliwne łączono kielichowo – jeden koniec rury miał kielich, do którego wsuwało się koniec następnej rury, a szczelinę uszczelniano konopiami i zalewano stopionym ołowiem lub uszczelniano specjalną masą. Tego typu połączenia były pracochłonne, ale dość trwałe. Współcześnie klasyczne żeliwo wypierane jest przez lżejsze materiały, jednak pewne jego odmiany nadal są używane.
Zalety rur żeliwnych: Żeliwo jest materiałem o dobrej odporności na korozję – chociaż to wciąż żelazo, to wysokie stężenie węgla powoduje, że produkty korozji tworzą na powierzchni warstwę ochronną. W praktyce rury żeliwne korodują, ale znacznie wolniej niż stalowe, zwłaszcza w gruncie. Wiele miejskich wodociągów z żeliwa działało bezawaryjnie kilkadziesiąt lat. Żeliwo jest również odporne na wysoką temperaturę i ogień – nie topi się i nie wydziela dymów, dlatego do dziś ma przewagę w instalacjach, gdzie wymagana jest niepalność (np. piony kanalizacyjne w budynkach użyteczności publicznej czasem robi się z żeliwa dla spełnienia norm przeciwpożarowych). Kolejną zaletą jest doskonałe tłumienie hałasu i drgań. Grube ścianki żeliwnej rury kanalizacyjnej oraz struktura materiału sprawiają, że przepływ ścieków jest o wiele cichszy niż w rurach plastikowych. W budynkach, w których komfort akustyczny jest istotny (np. hotele, szpitale), wciąż stosuje się specjalne bezkielichowe rury żeliwne do kanalizacji wewnętrznej – właśnie ze względu na ich właściwości dźwiękochłonne. Żeliwo jest też bardzo sztywne i wytrzymałe na nacisk – rury z żeliwa spokojnie wytrzymują obciążenie gruntu i ruch uliczny, dlatego dawniej to z nich wykonywano magistrale wodociągowe i kanalizacyjne pod drogami.
Wady rur żeliwnych: Niestety, żeliwo jest bardzo ciężkie – ma większą gęstość niż stal, a i ścianki rur dawniej robiono grube, stąd masa takiej rury jest znaczna. Powoduje to duże trudności transportowe i montażowe. Nawet elementy o stosunkowo niewielkiej średnicy (np. 100 mm) są nieporęczne, a co dopiero większe przekroje. Kolejny minus to kruchość – żeliwo nie wygina się i nie poddaje deformacjom, tylko pęka. Uderzenie w rurę żeliwną może skutkować jej pęknięciem, zwłaszcza w niskiej temperaturze. Dlatego montaż wymaga ostrożności, a rury nie mogą być narażone na uderzenia dynamiczne czy osiadanie gruntu bez odpowiedniego podparcia. Klasyczne połączenia kielichowe z ołowiem też z czasem mogą rozszczelnić się, zwłaszcza przy drganiach lub ruchach gruntu – ołów jest miękki i po latach potrafił się poluzować, co skutkowało przeciekami w kanałach. Obecnie nowoczesne systemy żeliwne stosują złącza bezkielichowe z obejmami ze stali nierdzewnej i uszczelkami gumowymi, co zapewnia lepszą elastyczność połączeń niż dawny ołów. Wadą żeliwa w wodociągach jest również zarastanie – chropowate wnętrze rury żeliwnej z czasem pokrywa się osadem mineralnym i korozją, zmniejszając światło. W miejskich sieciach wodnych stare żeliwne rury mogą po latach mieć silne osady rdzawo-wapienne. Co prawda obecnie stosowane żeliwo sferoidalne (nowocześniejsza odmiana żeliwa) jest fabrycznie pokrywane powłokami (np. cementową od wewnątrz), co zapobiega temu zjawisku, niemniej surowe żeliwo ma tę przypadłość. Trzeba też dodać, że materiał ten nie nadaje się do samodzielnych przeróbek przez niedoświadczone osoby – cięcie i obróbka żeliwa wymaga odpowiednich narzędzi (piły z tarczą do metalu, szlifierki) i siły, a wykonanie szczelnego połączenia wymaga wprawy lub specjalnych złączek.
Zastosowanie rur żeliwnych: Dawniej żeliwo było podstawą budowy sieci kanalizacyjnych i wodociągowych. Dziś w wodociągach często zastąpiły je rury z tworzyw sztucznych (PE, PVC) lub stal z powłokami, jednak w dużych średnicach i magistralach wciąż używa się żeliwa sferoidalnego, ze względu na jego wytrzymałość i odporność na ciśnienie. W kanalizacji miejskiej rury żeliwne zostały niemal w całości wyparte przez tańsze i łatwiejsze w montażu rury z tworzyw (PVC, PP, czy też nowoczesne kompozytowe GRP). Jednak w instalacjach wewnętrznych (piony kanalizacyjne) w budynkach użyteczności publicznej lub luksusowych apartamentowcach czasem wraca się do żeliwa, by zapewnić cichą pracę kanalizacji i spełnić wymogi przeciwpożarowe. Rury te dostępne są obecnie w systemach bezkielichowych, łączonych opaskami z stali nierdzewnej z uszczelkami – montaż jest prostszy niż dawniej, choć wciąż trudniejszy niż plastiku. Generalnie jednak w typowym domu jednorodzinnym nie spotkamy już nowych rur żeliwnych – jedynie przy renowacji starego systemu kanalizacyjnego możemy mieć do czynienia z tym materiałem. Wtedy często najlepszym wyjściem jest wymiana na PVC, ewentualnie zastosowanie łączników umożliwiających przejście z żeliwa na plastik.
Rury betonowe i ceramiczne (kamionkowe)
Materiały takie jak beton czy kamionka również są stosowane do budowy przewodów, głównie w kanalizacji i systemach odwodnień. Rury betonowe (oraz żelbetowe) wykorzystuje się przede wszystkim w kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej, a także jako duże kolektory ściekowe. Beton ma dobrą wytrzymałość na nacisk gruntu, nie rdzewieje i znosi zmiany temperatur. Wielkośrednicowe rury z betonu (np. o średnicy 500 mm, 1000 mm i większe) są relatywnie tanie w produkcji w porównaniu do rur z tworzyw czy żeliwa. Ich wadą jest jednak bardzo duży ciężar oraz pewna porowatość – wnętrze betonowej rury nie jest tak gładkie jak PVC, co sprzyja osadzaniu się zanieczyszczeń. Dlatego stosuje się je raczej w sieciach, gdzie liczy się wytrzymałość mechaniczna i niska cena, a nie idealna hydraulika przepływu (np. kanalizacja burzowa). W instalacjach budynkowych beton oczywiście nie jest używany ze względu na swój gabaryt i brak szczelności przy ciśnieniu.
Rury kamionkowe, wykonane ze specjalnej ceramiki (wypalana glina z domieszkami, szkliwiona wewnątrz), były historycznie podstawą sieci kanalizacyjnych. Kamionka jest niezwykle odporna na działanie ścieków i chemikaliów – praktycznie nie ulega korozji chemicznej ani biologicznej. Stare rury kamionkowe o przekroju 150–300 mm można do dziś znaleźć w działających systemach kanalizacyjnych w wielu miastach. Ich wadą jest jednak kruchość i ciężar. Wymagają bardzo starannego ułożenia (podparcia) w ziemi, bo nie są elastyczne – osiadanie gruntu może je popękać. Współcześnie kamionka jest rzadziej używana, choć nadal produkuje się rury kamionkowe kielichowe do specyficznych zastosowań – np. tam, gdzie ścieki są bardzo agresywne chemicznie (przemysł, gorzelnie, oczyszczalnie). Jednak w większości przypadków zastąpiły ją tworzywa sztuczne, ewentualnie rury z kompozytów wzmacnianych włóknem szklanym (GRE/GRP), które łączą odporność na chemikalia z lżejszą konstrukcją.
Podsumowując, beton i kamionka to materiały dość niszowe z punktu widzenia standardowych instalacji w domu. Możemy się z nimi zetknąć przy podłączaniu budynku do sieci kanalizacyjnej – np. nasz przewód odpływowy z PVC łączy się w studzience z miejskim kanałem betonowym lub kamionkowym. Ważne jest wtedy użycie odpowiednich złączek i uszczelnień między różnymi materiałami.
Rury do instalacji gazowej
Specyficzną kategorią są rury do gazu, ponieważ instalacje gazowe rządzą się innymi prawami niż wodne czy grzewcze. Gaz ziemny lub LPG to media wymagające absolutnej szczelności i odporności na ewentualne skutki pożaru. Tradycyjnie do wewnętrznych instalacji gazowych stosuje się wyłącznie materiały metalowe. Najbardziej klasycznym rozwiązaniem są rury stalowe czarne łączone przez spawanie lub skręcanie na gwint (uszczelniony pakułami z pastą lub taśmą teflonową). Stal w instalacji gazowej sprawdza się doskonale ze względu na wytrzymałość i niepalność – nawet w razie pożaru stalowa rura przez pewien czas zachowa szczelność, dając czas na odcięcie dopływu. Stalowe przewody gazowe montowane są na stałe (w bruzdach ściennych, prowadzane po wierzchu lub w szachtach). Dla zmniejszenia liczby połączeń wiele odcinków wykonuje się przez spawanie, a jeśli stosuje się połączenia gwintowane, to tylko wysokiej jakości, starannie uszczelnione.
Rury miedziane również bywają stosowane do wewnętrznych instalacji gazowych – prawo budowlane w Polsce dopuszcza miedź, pod warunkiem zachowania odpowiedniej grubości ścianki (stosuje się rury miedziane twarde) i łączenia przez lutowanie twarde lub specjalne złączki zaciskowe posiadające certyfikat do gazu. Miedź ma tę zaletę, że łatwo wykonać z niej skomplikowany przebieg rurociągu (jest plastyczna), a lutowanie trwa krócej niż precyzyjne gwintowanie stali. Jednak nie wszyscy inwestorzy i instalatorzy są do niej przekonani w kontekście gazu – w razie pożaru temperatura topnienia miedzi jest niższa niż stali, co może oznaczać szybszą utratę szczelności. Dlatego np. w budynkach wielorodzinnych częściej preferuje się stal. W domach jednorodzinnych nierzadko spotyka się instalacje z miedzi – szczególnie na krótkich odcinkach od licznika do kotła gazowego czy kuchenki, gdzie ryzyko uszkodzeń mechanicznych jest małe, a estetyka i łatwość montażu przemawiają za miedzią.
Na zewnątrz budynku, do doprowadzenia gazu od sieci (lub od przydomowego zbiornika LPG) do budynku, standardem są rury PE (polietylenowe) o barwie żółtej. Gazociągi z polietylenu układa się pod ziemią – materiał ten jest idealny, bo nie koroduje w gruncie i można go układać w długich odcinkach bez łączeń, minimalizując ryzyko ulatniania gazu. Rury PE łączy się poprzez zgrzewanie termiczne (doczołowe lub elektrooporowe) – robią to wykwalifikowani gazownicy. Należy jednak pamiętać, że odcinek wyprowadzenia rury gazowej z ziemi do budynku (tzw. pion przy ścianie) musi być wykonany już z metalu – polietylen nie może być wystawiony na promienie UV i powinien być chroniony przed uszkodzeniami mechanicznymi. Standardowo robi się więc przejście: rura PE dochodzi do zaworu odcinającego przy budynku, a dalej do góry wchodzi rura stalowa zakończona kurkiem przed wejściem do środka. Wewnątrz budynku gaz rozprowadzany jest stalą lub miedzią – rur PE nie wolno stosować wewnątrz (ani nad ziemią na zewnątrz bez osłony), głównie ze względów bezpieczeństwa pożarowego.
Nowoczesne systemy instalacji gazowych czasem korzystają ze specjalnych rur giętkich ze stali nierdzewnej – karbowanych węży w żółtej osłonie (tzw. CSST). Są one dopuszczone w niektórych krajach do układania wewnątrz budynków, ponieważ stal nierdzewna jest odporna na korozję i dość odporna na ogień (choć cienka ścianka może szybciej ulec uszkodzeniu niż gruba stal czarna). W Polsce takie systemy również są dostępne – oferują je wyspecjalizowane firmy instalacyjne. Ich zaletą jest wygoda montażu – można poprowadzić długi odcinek elastycznej rury bez połączeń po drodze i łatwiej ominąć przeszkody budowlane. Wadą pozostaje wysoka cena oraz konieczność bardzo starannego montażu zgodnie z instrukcją, by nie uszkodzić karbowanej rurki.
Zastosowanie rur gazowych: Podsumowując, do instalacji gazowej w domu jednorodzinnym używa się zazwyczaj stalowych rur czarnych lub miedzianych wewnątrz budynku oraz rury polietylenowej na odcinku zewnętrznym (podziemnym) doprowadzającym gaz z sieci. Każdy materiał musi spełniać rygorystyczne normy szczelności i wytrzymałości. Bardzo ważne jest, by montaż instalacji gazowej powierzyć uprawnionemu specjaliście – gaz to medium wymagające, a najmniejszy błąd może mieć poważne skutki. Przy prawidłowo dobranych rurach i fachowym wykonaniu instalacja gazowa będzie bezpieczna i trwała przez dziesięciolecia.
Rury kanalizacyjne (ściekowe)
Oddzielną grupę stanowią rury przeznaczone do kanalizacji, czyli odprowadzania ścieków sanitarnych i deszczowych. W tej dziedzinie liczy się odporność na korozję, gładkość wnętrza (by przewody nie zatykały się łatwo) oraz odpowiednia średnica. Obecnie zdecydowanie najpopularniejsze są kanalizacyjne rury z tworzyw sztucznych, głównie PVC i PP. Standardowe rury PVC kanalizacyjne są koloru szarego (do instalacji wewnątrz budynku) lub pomarańczowego (do kanalizacji zewnętrznej). Mają kielichy z uszczelkami, co umożliwia szybki montaż bez klejenia. PVC zapewnia wystarczającą wytrzymałość mechaniczną dla małych i średnich średnic oraz bardzo dobrą odporność na typowe ścieki. Dla większych przekrojów (powyżej 200–300 mm) coraz częściej stosuje się kanalizacyjne rury PP, które mogą być lżejsze (dostępne w wersji dwuściennej, karbowanej na zewnątrz, a gładkiej w środku) i bardziej odporne na uderzenia, zwłaszcza w niskiej temperaturze. Polipropylenowe systemy kanalizacyjne często mają kolor zielony lub czarny dla rur zewnętrznych. Zarówno PVC, jak i PP w kanalizacji pełnią swoją rolę doskonale – nie ulegają korozji, montaż jest prosty, a trwałość szacowana na kilkadziesiąt lat. Wewnątrz budynku stosuje się najczęściej rury o średnicach 50 mm (odpływy z umywalek, wanien, kuchni), 110 mm (piony kanalizacyjne, główne poziomy) itd. Na zewnątrz typowa średnica przewodu odprowadzającego ścieki do szamba lub sieci to 160 mm albo 200 mm, w zależności od potrzeb.
Rury żeliwne i rury kamionkowe w kanalizacji zostały niemal całkowicie zastąpione przez plastiki, z uwzględnieniem wspomnianych wcześniej wyjątków (żeliwo dla tłumienia hałasu i ognioodporności w specyficznych miejscach, kamionka dla bardzo agresywnych ścieków). W miejskich systemach dużych średnic zamiast dawnych rur betonowych coraz częściej używa się zaawansowanych materiałów kompozytowych, np. rur z żywic wzmacnianych włóknem szklanym (GRP), które są lżejsze od betonu i mają idealnie gładkie wnętrze, a jednocześnie wytrzymują duże obciążenia gruntowe. Jednak w skali domowej instalacji spotykamy głównie typowe rury PVC/PP.
Warto zwrócić uwagę na hałas w kanalizacji. Plastikowe rury mogą przenosić dźwięk przepływających ścieków dość wyraźnie. Jeśli pion kanalizacyjny przebiega np. przy sypialni, można rozważyć użycie rur o podwyższonym tłumieniu dźwięku (specjalne grubościenne rury z PP oferowane przez niektórych producentów) albo otulenie standardowych rur izolacją akustyczną. W budynkach jednorodzinnych zwykle nie jest to duży problem, ale w apartamentowcach czy hotelach kwestia wyciszenia kanalizacji bywa istotna.
Standardowe ścieki bytowe nie stanowią zagrożenia dla rur PVC czy PP – są one odporne na związki chemiczne występujące w ściekach. Jeśli jednak do kanalizacji trafiałyby wyjątkowo agresywne chemikalia lub rozpuszczalniki, mogłyby uszkodzić nawet plastikowe rury. Na szczęście w typowym użytkowaniu domowym nie dochodzi do takich sytuacji, więc nie jest to problemem.
Instalacje rurowe to swoisty krwiobieg każdego budynku – dostarczają wodę, odprowadzają nieczystości, transportują gaz i ciepło. Jak widać, rodzajów rur jest bardzo wiele, a każdy system ma swoje zalety i zastosowanie. Przy wyborze materiału rurociągów należy brać pod uwagę charakterystykę medium (woda zimna, ciepła, gaz, ścieki), wymagane parametry pracy (ciśnienie, temperatura) oraz czynniki praktyczne, takie jak łatwość montażu i koszt. W nowoczesnym domu jednorodzinnym często stosuje się kombinację różnych rur – przykładowo plastikowe rury PP lub wielowarstwowe do wody i ogrzewania, rury miedziane w miejscach wymagających najwyższej trwałości, rury PE do zewnętrznego przyłącza wodociągowego, stal lub miedź do doprowadzenia gazu oraz rury PVC/PP w kanalizacji. Takie podejście pozwala zminimalizować koszty, a jednocześnie zapewnić, że każda instalacja będzie wykonana optymalnym materiałem. Odpowiednio dobrane rury i fachowy montaż gwarantują długotrwałą, bezawaryjną eksploatację całego systemu.