Novinky ve zdravotní technice - zajímavosti ze semináře STP I.

Přednáška Výpočet vnitřních vodovodů podle nové ČSN 75 5455 - Ing. Jakub Vrána, PhD.

Následující text navazuje na článek Výpočet vnitřních vodovodů podle nové ČSN 75 5455.

• Došlo k úpravě platnosti výpočtových vztahů:
  • vztah (1) je nově určen i pro administrativní budovy, jednotlivé prodejny (s rovnoměrným odběrem vody pouze k osobní hygieně zaměstnanců a úklidu) a hygienická zařízení pro jeden hotelový pokoj.
  • vztah (2) obsahuje nově koeficient f_i, který je nově součástí tabulky jmenovitých výtoků.
• Došlo ke změnám v tabulce výtokových armatur: jsou uvedeny nové armatury, např. automatická pračka, bytová myčka nádobí, tlakový splachovač pisoárové mísy bez odsávání nebo pisoárové stání a tlakový splachovač pisoárové mísy odsávací. Vzhledem k tomu, že u nás platí výrobková norma pro tlakový splachovač záchodové mísy DN 25 a DN 32, mohou se k nám dovážet a bylo třeba je do normy doplnit.
  
  
• Hodnoty součinitele výtoku f - hodnoty menší než 1 u tlakových splachovačů. Součinitel f u baterie u umyvadla může snížit hodnotu 0,2 l/s na hodnotu reálnější 0,13 l/s, tj. potrubí k jednomu umyvadlu můžeme úsporněji dimenzovat. Je to v souvislosti s nutností omezení objemů v potrubí teplé vody k zabezpečení hygieny vody. Pozor! Průtok 0,2 l/s nelze všeobecně snížit, protože v porovnání by to vedlo k malým výpočtovým průtokům. On funguje v kombinaci s odmocninou. Pokud chcete dát údaj dle výrobce, je třeba to bedlivě zvážit. Odmocnina funguje v kombinaci s výtoky uvedenými v normě, při zadání jiných výtoků není správnost zaručena.
  
  
• Tlakové podmínky - přetlaky jsou dány výrobkovými normami. Výrobci doporučují 100 kPa. Minimální přetlak, při kterém musí armatura ještě jaksi fungovat je 50 kPa. Výrobci si hodnoty bedlivě hlídají. Mnohdy až z montážního návodu vyplývá že pokud není dodržen přetlak 100 kPa, výrobce neručí za... Tyto hodnoty nelze změnit, tlak je od mnoha evropských výrobců. Je zde určitý rozpor - tlak provozovatelů veřejných vodovodů na snižování tlaku vody k omezení ztrát a tlak výrobců armatur na požadované přetlaky před bateriemi. Existují i výtokové armatury pro nižší přetlaky, ale je to pro instalace typu B, které se u nás nevyskytují (nádrž na půdě, Velká Británie). Pozor na speciální typy výtokových armatur, například sprchy se stranovými tryskami nebo myčky pro velkokuchyňská zařízení, kde může být požadován výrazně vyšší přetlak, i 250 kPa a při nižším přetlaku hlásí poruchy. Je třeba sledovat technické podklady výrobce. Výhodou jsou kuchyně v přízemí, u například vyhlídkových restaurací je třeba již dát pozor.
  
  
• Tabulka 2 je úplně nová. Při použití vztahu (1) pro obytné budovy a administrativní budovy se tak počet tlakových splachovačů nezapočítává podle skutečnosti, ale dosazuje se v podstatě polovina. Porovnáním se totiž došlo k tomu, že výpočtové průtoky jsou velmi vysoké. Současnost tlakových splachovačů totiž není taková jako například umyvadel, van apod., poněvadž tlakový splachovač je v provozu 7 s, zatímco třeba nádržkový splachovač natéká 1 minutu. Odmocnina toto úplně nepostihuje a bylo třeba to korigovat.
  
  
• Tabulka 3 jsou součinitele současnosti - zde došlo pouze k 1 změně - u nádržkových splachovačů, ale jedná se pouze o kosmetickou úpravu. Došlo ke zvýšení jmenovitého výtoku na 0,15 l/s s tím se tedy snížil koef.současnosti. O nic jiného zde nešlo. Ale tento součinitel nyní nově platí i pro tlakové splachovače pisoárových míst, pro které dříve nebyl koeficient vůbec určen, protože tyto splachovače u nás v 80. letech nebyly.
  
  
• Tato norma do určité míry nahrazuje i komentář, který byl k původní normě vydán. K této nové normě z finančních důvodů komentář nebude. Komentář bude zveřejněn pouze jako článek pro odborný tisk. Části původního komentáře jsou součástí normy. Problém byl například s tabulkami tlakových ztrát. Nakonec se do normy vybrané tabulky daly.
  
  
• Norma uvádí i další textové zásady pro výpočet, například nutnost porovnání výpočtového průtoku s maximální hodinovou potřebou vody při zásobování bytů s celkovým počtem více než 1300 obyvatel. Jedná se např. o rekonstrukce tepelných sítí pro část sídlišť. Dříve byl v komentáři graf, ze kterého se určilo, kdy končí platnost výpočtu podle druhu a počtu výtokových armatur a kdy začíná stanovení podle max. hodinové potřeby vody. Podle nového hodnocení je to přibližně hranice 1300 obyvatel. jedná se o hodnotu skutečně orientační, protože se může jednat o byty různě vybavené, s různým počtem obyvatel apod. Pozor! Víme, že v současné době neplatí pro výpočet vody žádný předpis, směrnice č.9 byla zrušena bez náhrady. Hodnota potřeby vody je tedy uvedena nyní v normě a platí do 5000 obyvatel. Ještě k potřebě vody - v případě dimenzování skutečně velké budovy je možné pro porovnání zjistit max. hodinovou potřebu vody. Tato hodnota však jen ve výjimečných případech skutečně velkých budov bude vyšší než výpočtový průtok.
  
  
• Novým pravidlem je rovněž nezahrnování některých výtokových armatur do výpočtu. Automatickým zahrnutím všech armatur dochází ke zbytečnému zvyšování výpočtového průtoku. Některé armatury se totiž v době odběrové špičky nepoužívají, například výlevky. Obvykle se uklízí mimo dobu hlavního využití budovy. Mnohdy není nutné tyto výlevky pak započítávat, pokud samozřejmě potrubí zásobuje i jiné armatury. Pokud tam budou jen tyto výlevky, vycházel by výpočtový průtok 0 a proto je třeba s nimi počítat.
  
  
• Pokud se jedná o polyfunkční budovu s různými provozy, je třeba stanovit současnosti odběrových špiček. Je třeba určit, zda je třeba výpočtové průtoky sečíst, sečíst zčásti nebo se nesečtou vůbec. Např. v administrativě je špička v poledne, v dílnách na konci směny apod.
  
  
• Norma je postavena tak, že průtoky studené a teplé vody se nesčítají, potrubí se dimenzuje na větší z průtoků, což bylo i dříve. Tuto skutečnost umožňuje ČSN 06 0320 a platná vyhláška, která dovoluje teplotu vody 45°C, což je kuriozita v rámci EU. Samozřejmě má to své důvody v rozsáhlých sítích, které nikdy vlastně pořádně nefungovaly atd. V porovnání například s DIN 1988-3, kde u jmenovitých výtoků uvažují míchání ve směšovacích bateriích, například umyvadlo 0,7l/s teplé vody a 0,7 l/s studené, tj. z armatury 0,14 l/s. Vychází se z toho, že studená voda má 15°C a teplá voda má 60°C. U nás to takto není, protože když teplá voda bude mít teplotu 45°C, jsme někde úplně jinde. Proto je třeba dimenzovat tak, že při výpočtu studené vody se uvažuje jako by objekt byl zásobován pouze studenou vodou a při výpočtu teplé vody jako by celý objekt byl zásobován pouze teplou vodou.
  
  
• Norma specifikuje rovněž způsob zahrnutí nepřetržitého odběru. Odběr trvá nepřetržitě déle než 15 min. Jsou to různé technologické provozy a nelze tento odběr zahrnout jako jmenovitý výtok vody, ale musíte jej ve výpočtovém průtoku přičíst, protože on překračuje dobu odběrové špičky. Z toho důvodu se musí přičítat, ale pozor! pouze tehdy, pokud se vyskytuje v době té špičky. Například pokud se v administrativní budově, která v noci není obsazena, během noci zapíná zavlažovací systém, tak zde se samozřejmě nebude přičítat nepřetržitý odběr. Ale pokud se zařízení může zapínat kdykoliv bez nějaké zpětné vazby na odběrovou špičku, pak se samozřejmě musí odběr přičítat.
  
  
• Zohlednění výpočtového průtoku pro hašení požáru - zde se počítá vyšší průtok, tj, buď na vnitřní odběrní místa požární vody nebo výpočtový průtok. Dnes, po přehodnocení a snížení požadovaných průtoků u hydrantů, vychází obvykle výpočtový průtok vyšší. Pozor!! V ČSN 73 0873 je uveden jakási hodnota 0,3 l/s. To není hodnota do výpočtu!! Je to minimální hodnota, která říká, že hadicové systémy, které mají menší tuto hodnotu, se nesmí u nás používat. Již jsem viděl v projektu 3x0,3=0,9 l/s, ale hadicové systémy s hadicí DN 25 mají zpravidla hubici 10 mm, tj. 1 l/s!!!! V případě potřeby tedy tímto špatným výpočtem je zajištěna funkce jednoho hydrantu. Samozřejmě je otázkou, zda je reálný zásah laiků na 3 hydrantech zároveň, nicméně to by chybný výpočet neumožnil. Pro předcházení těmto problémům norma ČSN 75 5455 uvádí přímo jaké hodnoty se mají brát - podle výrobce podle hadice a hubice a pokud výrobce neuvádí, pak norma v příloze uvádí v tabulce přímo průtoky, které jsou převzaty z výrobkových norem, tudíž platné pro všechny výrobce.
  
  
• Stanovení průtoku pro návrh vodoměru. Názor vodáren je často, že se průtok pro návrh vodoměru stanovuje podle potřeby vody. Jak například pro RD, kdy vychází max. hodinová potřeba vody 0,04 l/s? To cca 1 nádržkový splachovač. Proto průtok pro dimenzování vodoměru se stanoví stejně jako pro dimenzování potrubí s tím, že pokud je to průtok krátkodobý podle vztahů (1),(2), (3) tak ho srovnáváme s maximálním průtokem a musí být menší, než max. průtok. Je tam tedy jakási bezpečnost mezi průtoky 15%. V případě nepřetržitého odběru vody, tak ten musí být menší než nominální jmenovitý průtok vodoměrem. Protože se jedná o dlouhodobý průtok, který může trvat třeba hodinu. při dosahování max. průtoků by mohlo docházet k poškození vodoměrů.

Porovnání výpočtových průtoků normy české a zahraničních

• výpočtové průtoky jsou jako celek srovnatelné
• z porovnání vyplynulo například, že dimenzovat u nás rozsáhlé bytové domy podle DIN 1988 by určitě byl problém
• pro administrativní budovy - srovnání ukázalo, že podle staré normy jsme předimenzovávali
• pro hotely - naše průtoky vychází o něco vyšší než podle DIN 1988-3, ale rozdíl není nijak výrazný. Pozor - podle ČSN 806-3 není možné dimenzovat instalace v hotelech - nejedná se o běžnou instalaci! - vychází velice malé výpočtové průtoky a potrubí by bylo poddimenzováno

Výpočtový průtok cirkulace teplé vody

Naše stará metoda velmi pokrokový a zůstává v podstatě stejná. Princip je, že cirkulační průtok se stanoví podle tepelných ztrát v přívodním potrubí. Nejdříve se stanoví tepelné ztráty v celém potrubí a tepelnou ztrátu na 1 m potrubí je možné vzít přímo z grafu, který je uveden v normě a není tak třeba v běžných případech dosazovat do složitého vztahu. Cirkulační průtok, který se takto zjednodušenou metodou zjistí je podkladem pro volbu cirkulačního čerpadla. Pochopitelně, že průtok se musí rozdělit do jednotlivých větví podle poměru jejich tepelných ztrát.

Předběžný návrh světlosti potrubí

je jasný, navrhuje se podle rychlosti, jejichž hodnoty se změnily!!! Jsou stanoveny nově i minimální, ale pouze doporučené. Jsme si vědomi, že ne vždy to půjde dodržet, zejména při rekonstrukcích a dostavbách, proto jsou pouze doporučeny. Jsou udávány pro omezení tvorby biofirmu a pro zanášení potrubí. Minim. rychlost je pro přívodní potrubí 0,5 m/s, pro cirkulační potrubí 0,2-0,3 m/s. Stanovení maximální rychlosti vyvolalo velkou diskusi. Jediná, která zůstala je u plastů 3 m/s, u nerezové oceli nebyla dříve stanovena, dnes je 2 m/s, pro měď byla zvýšena z původních 1,2 m/s na 2 m/s s přihlédnutím k evropské normě, která se týká koroze, kdy při rychlosti nad 2 m/s už může docházet k proděravení potrubí. U ocelového pozinkovaného potrubí s předpokladem inkrustace je stanovena max. rychlost 1,7 m/s. U cirkulačních potrubí jsou také stanoveny max. rychlosti a jedná se o hodnoty shodně s topenáři, hodnoty menší, protože se uvažuje o proudění více než 15 minut. Rychlosti nejsou stanoveny s ohledem na hluk. Výrobci měděných potrubí se zavázali, že to uvedou na webových stránkách. Jedná se například o hluk z připojovacích potrubí v bytech. Ing. Vrána doporučil pro prostory, kde je požadována snížená hladina hluku nepřekračovat u kovových potrubí rychlost cca 1,5 m/s, u plastů cca 2 m/s.

Hydraulické posouzení

Přívodní potrubí - musí se prokázat, že přetlak na začátku vnitřního vodovodu nebo na začátku přípojky, protože podle této nové normy se dimenzují také vodovodní přípojky (výslovně uvedeno) nebo zapínací přetlak ATS je vyšší než součet požadovaného přetlaku před výtokovou armaturou, tlakové ztráty (snížení tlaku) výškovým rozdílem napojení a nejvyšší armaturou, ztráty vodoměru, tlakové ztráty napojených zařízení (může být klidně i 100 kPa) a tlakových ztrát třením a místními odpory.

U cirkulace se stanovuje dopravní výška čerpadla z tlakových ztrát třením a místními odpory.

Co se týká tlakových ztrát - v normě jsou uvedeny vztahy i příklady tabulek, další je třeba použít přímo od výrobců.

Pokud je dostatečný přetlak v místě napojení, je možné počítat i přibližnou metodou, tj spočítat tlakové ztráty třením a přirážkou dopočítat místní odpory. Pozor!! Rozhodně nestačí 30%, o by vyhovovalo pro přímé potrubí a sem tam nějaký T kus. Reálně je přirážka u přívodního potrubí 2 a jsou i objekty, kde je více, u rodinných domků 3, protože se jedná o malý rozsah potrubí, ale se značným počtem změn (kolena, T kusy). Pozor, i u velkých budov k tomuto může dojít, pokud například dojde ke složitým souběhům potrubí, které vyžadují mnoho drobných změn trasy. Pozor tedy na přibližný výpočet.

Přirážka pro cirkulační potrubí se pohybuje 1,4-1,7, ale samozřejmě závisí na rychlosti. Při vyšších rychlostech (hygienické důvody) pak vycházejí velké dopravní výšky čerpadla.

Závěr

Stávající výpočtová metoda dává dobré výsledky a po drobných korekcích je možné ji i nadále používat.

Partnery semináře byly společnosti:

zajímavosti z jejich přenášek přineseme v dalším díle postřehů ze semináře.

Kromě přednášek měli možnost se účastníci seznámit s novinkami společností:

HL Hutterer Lechner GmbH a GAINSBOROUGH BATHROOMS, spol. s r. o.

Podrobnosti k bezbariérovým a ošetřovatelským vanám společnosti Gainsborough Bathrooms jsme přinesli již dříve v článku Bezbariérové a ošetřovatelské vany - novinka na trhu v ČR.

Z novinek HL zaujaly:

HL50(F)(W)...liniové odvodnění do sprchových koutů řešených v dlažbě. Nerezový odtokový žlab s výškově stavitelnými vzhledovými kryty (3 varianty) podle tloušťky dlažby, a umožňuje rovněž odvodnění vlhkosti z hydroizolace. Varianta F... do plochy a varianta W... ke stěně. Kapacita průtoku 0,8 ls^-1

HL52(HL52K+ HL052.1)...podlahová vpust CERADRAIN se vtokem ve tvaru odtokového žlabu (300x100mm). Pohledové díly ve čtyřech barvách. Rámeček s pohledovými díly je výškově stavitelný podle tloušťky dlažby a umožňuje rovněž odvodnění vlhkosti z hydroizolace. Kapacita průtoku 0,8 ls^-1

HL90Pr...podlahová vpust se zápachovým uzávěrem PRIMUS (!!30mm vody v ZU!!), který zajistí pronikání zápachu i při vyschnutí sifonu. Vtok velmi nízký (stavební výška min 70mm) ale i při podtlaku v kanalizaci zajistí tento systém, že voda ze ZU není odsátá.

HL523N...inovovaná systémová deska do sprchových koutů (90x90cm, 120x120cm, další rozměry na objednání) v dodání včetně s odtokovým prvkem včetně ZU, voděodolné odizolované plochy s integrovaným spádem 3% (alternativně i podkladní díl HL523U z polystyrenu), systém nabízí výškově stavitelný díl rámečku(v chromu) podle tloušťky dlažby a odvodnění vlhkosti z hydroizolace. Kapacita průtoku 0,5 ls^-1.

HL3100(Pr)...Podlahová vpust se svislým odtokem DN50/75/110 a také s možností ZU Primus (Pr). Kapacita průtoku HL3100 - 1,25 až 1,4 ls^-1, HL3100Pr - 0,8 ls^-1

HL5100(Pr)... Podlahová vpust s vodorovným odtokem DN50/75 a také s možností ZU Primus (Pr). Kapacita průtoku HL5100 - 1 ls^-1, HL5100Pr - 0,8 ls^-1