Forebygger frost i vannkummer

Vannledninger fryser sjelden, men innmaten i vannkummer kan være frostutsatt når klimaet endrer seg. Driftsassistansen i Sogn og Fjordane har etterlyst en løsning, og her kan du lese om svaret.

Forfatter: Admin          Publisert: man 18. november 2013

Lange og stabile kuldeperioder i områder av landet hvor slikt har vært uvanlig, har ført til frost i vannkummer.  I Førde frøs flere vannkummer vinteren for tre år siden, da håpet en at det var et unntak. Så ble vinteren etter like vanskelig, og vinteren etter det enda verre.
Temaet var ”Frostsikring av vasskummar” da driftsoperatører innen VA i Sogn og Fjordane møttes i mai i år.

– Tilbakemeldingene fra kommunene viste at dette er en utfordring som må løses, forklarer ingeniør Ståle Grepstad. Han og kollega Jan Skogstad deltok på arrangementet som representanter fra den lokale VA-leverandøren, Førde Sementvare AS.
– Problemet synes å være størst i endekummer. Det virker som om utfordringene er mindre i innlandskommuner, men også de opplever dette. Og kommunene har uten hell forsøkt å la vannet renne for å opprettholde sirkulasjonen, forklarer Ståle Grepstad. Også vintermatter har vært utprøvd, men det går ofte hull i dem. Når vann da trekker inn i mattene, mister de isolasjonsevnen og fryser.

Å isolere rundt
Ventiler som fryser i stykker er kostbart både i form av deler og arbeid, og vannet kommer ikke frem til bruker, med alle de ulempene det medfører. Ingeniøren hos Førde Sementvare opplever det som helt avgjørende at bedriften er med på å finne en løsning, derfor presenterte han problemet for Terje Reiersen, teknisk direktør hos Basal.
– Frost i vannkummer er noe som tidvis har vært et tema, men de tre siste vintrene har gitt uvanlig store utslag. Dette har vi også fått signaler om fra andre deler av landet, derfor må vi arbeide frem metoder for å forebygge dette, forklarer Reiersen.
Etter Ståle Grepstads henvendelse har Terje Reiersen i samarbeid med andre sett på mulige løsninger.
– Vi samarbeider med Jackon AS om bruk av EPS for renneløpsutforming til det nye kumsystemet Basal Briljant og har allerede utviklet gode løsninger sammen med dem. I tillegg har Jackon en avdeling som for ikke lenge siden arbeidet med å isolere sirkulære beholdere. Derfor var det naturlig å kontakte dem, sier Basals tekniske direktør.

Fullskalaforsøk
Kummen er det kritiske punktet ved frost. Vannledningen ligger som regel på frostfri dybde, og i ledningen er det stort sett alltid forebyggende vanngjennomstrømning. Men deler av kummene ligger over frostfri grunn, og lokket ligger i terrenget. Når det fryser kan kummen virke som en trakt, som leder kulden ned til ventilene. Derfor blir det viktig å isolere frostutsatte vannkummer, slik at en bevarer jordvarmen som kommer nedenfra og inn i kummen.
I første omgang isoleres én vannkum i Førde. Kommunen har valgt ut en ”problemkum” som kunne graves frem uten at det gir utfordringer for trafikken. Ståle Grepstad har isolert kummen med det isolerende materialet XPS.
Sammen med Terje Reiersen fra Basal har han invitert Vidar Solhaug som er ansvarlig for drift og vedlikehold innen VA i Førde kommune, samt salgssjef for industri Gard Boberg Hov fra Jackon AS, for å se på isolasjonen og kummen før vannkummen dekkes til igjen.
– De siste vintrene har vi hatt to måneder med frostproblematikk, og slitt med armaturdeler som er blitt ødelagt av frost. Dette er en gammel endekum som vi ikke har hatt problem med tidligere. Men virksomheten som ligger på oppsiden av kummen har avviklet aktiviteten sin, så det går mindre vann gjennom den nå. Nedkjøling gjennom drensledning er også utfordrende, særlig nå når vi har hatt disse lange og stabile kuldeperiodene, forklarer Vidar Solhaug.

Krevende for isolasjonen
Isolasjonsmatten som er benyttet er 5 cm tykk, 60 cm bred og 240 lang. XPS har lavt vannopptak og betydelig høyere trykkstyrke enn den hvite ”isoporen” vi kjenner - EPS. XPS er også godkjent for å ligge i udrenert grunn, derfor er det ingen fare for vann og påfølgende frost i selve platene.
Nå har Jackon levert plater med slisser i til Førde Sementvare. Slissene er ca. 3,5 cm dype, er skåret med ca. 2 cm mellomrom og gjør det mulig å bøye platene uten at de brekker. På utsiden av platene er det skåret betydelig grunnere spor, med lengre avstand. Disse tar av for spenningen når platene bøyes.
Vannkummen i Førde ble isolert i slutten av september. Det ligger også isolasjon på undersiden av topplaten, samt et isolerende lokk under selve kumlokket. Når isolasjonen blir liggende mellom kummen og massene over, er det avgjørende at materialet tåler høgt lastetrykk. Det gjør XPS-en.

Gjenstår noe
– Driftsassistansen i Sogn og Fjordane, ved daglig leder sivilingeniør Tobias Dahle, tok tak i problematikken på en grundig og faglig måte. Nå har vi i Basal arbeidet frem en isolasjonsløsning vi har tro på, og vi setter stor pris på at Førde kommune deltar i arbeidet med å forsøke ut hvordan dette virker, forklarer Reiersen fra Basal.
– Ved bruk av SINTEFS tabeller for frosttimer per år kan en beregne seg frem til riktig isolasjonstykkelse for de ulike delene av landet. Her er 5 cm nok, supplerer Gard Boberg Hov.
Det gjenstår imidlertid en utfordring, denne fortsetter Basal å arbeide med. Isolasjonen som bevarer jordvarmen inne i kummen, eller sagt på en annen måte, forebygger at kulden ovenfra når ned til armaturen, må tette rundt toppen av vannkummene. Forsøket i Førde bekrefter at det er enkelt å isolere rundt en kum. Det vil også være enkelt å isolere en topp-plate. Utfordringen oppstår når en forsøker å isolere kjegler.


Virket ikke
Og i Førde er Vidar Solhaug spent på hva vinteren vil bringe.
– Frosten er utfordringen for innmaten i vannkummene våre. Hovedløpet fryser sjelden, men ventiler har frosset i stykker, forklarer han.  
Driftsavdelingen har forsøkt å isolere vannkummene med Isolokket.
– Vi opplevde konsekvent at kummene vi hadde isolert med Isolokket frøs når de andre begynte å tine opp. Min forklaring er at kulden kom ned i kummen, men ikke opp igjen. Og når sola varmet metall-lokket oppsto kondens som gjorde at duken på Isolokket frøs fast til metallet, forteller mannen med ansvar for driften av VA i Førde.
Nå samler avdelingen erfaringer fra ulike løsninger. Som denne med isolasjon av utsatte kummer, men også eventuelt med oppvarming av kummer som har frosset før.


Fakta kummen i Førde

Endekummen ble montert i 1982, de siste vintrene har den frosset gjentatte ganger. Kummen er DN 1400. Mål fra terreng til topp rør er 135 cm, mål fra terreng til topp plate er 11 cm.
Isolasjonen er lagt rundt kummen i 3 høyder. Platene strammes til med et jekkebånd. For at platene skal kunne strammes helt tett inntil må de monters slik at det er en tilstrekkelig spalte i den retningen man strammer. Når jekkestroppene strammes opp skyves platene inn til betongen. Når platene er montert på kummen og strammet til, kan en stramme rundt vanlige stropper og fjerne de mer kostbare jekkestroppene.
Sprekker og andre åpninger i isolasjonen fuges med fugeskum.

 

 

 

 

 

Frostisolering av ulike vannkummer

Ved isolering av vannkummer må en ivareta jordvarmen som kommer til kummen, samtidig som det forebygges mot frost ovenfra og fra sidene i frost-feltet. Eksisterende kummer kan etterisoleres, å isolere vannkummen når den monteres er selvfølgelig å foretrekke. Å isolere en topplate er den foretrukne løsningen. Hvis kummen har kjegle og er høg nok, er den nest beste løsningen å isolere et mellomdekke. Den tredje, og minst foretrukne løsningen, vil være å benytte markisolasjon. (Se de tre konkrete eksemplene nedenfor.)

Isolasjonsplatene fra Jackon As vil kunne benyttes på vannkummer fra  DN 1400  og opp til DN 3000.

Figur 1:
I dypere kummer kan det legges inn et mellomdekke. Så kan mellomdekket isoleres ovenfra og veggene under dette på utsiden. Dette vil være meget hensiktsmessig på dype kummer, som ofte er benyttet i frostutsatte strøk i innlandet.
Figur 2:
I kystnære strøk, der vannledningene ligger med liten overdekning, er det fornuftig å benytte topplate fremfor kjegle, fordi topplate gir mer volum i kummen.
I disse tilfellene isoleres det over topplata og på utsiden av hele kummen.
Vær oppmerksom på at XPS-laget oppå topplaten krever minimum 30 cm overdekning i veg. På grunne kummer må det også legges et isolerende lag umiddelbart under kumlokket.
Figur 3:

Det er utfordrende å få isolasjonen til å tette  tilstrekkelig rundt en kjegle. Kummer med kjegletopp, hvor kummen ikke er dyp nok til at det er mulig å legge inn et mellomdekke, kan isoleres med markisolasjon som på illustrasjonen. Her er det avgjørende at det er tilstrekkelig overdekning over isolasjonen. Og som ved figur 2 må det isoleres også under lokket.

 

Fakta isolering av vannkum

Basal skal utforme en montasjeveiledning for isolering med XPS. For at isolasjonen skal fungere er det HELT avgjørende at isolasjonen ligger helt tett inntil betongen, og at det ikke er åpninger i isolasjonen, hvor frosten kan komme til betongen. Spesielt der det er store vannledninger og store laster er det viktig at isolasjonen ligger tett inntil betongen.

 

FÅ BLADET TILSENDT
LAST NED PDF

Nr. 2 - 2018