5.4 Teoretické základy navrhovania vnútornej kanalizácie

Svetlosť potrubia sa určuje podľa zásad STN EN 476 a STN EN 12056. Podrobnejšie technické požiadavky sú uvedené v národnej norme STN 73 6762. Európske normy používajú označenie vonkajšieho priemeru rúr OD a vnútorného priemeru rúr ID. Norma požaduje špecifikovať menovité svetlosti nasledovne:

· DN/ID: 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 400, atď.

· DN/OD: 32, 40, 50, 63, 75, 90, 100, 110, 125, 160, 200, 250, 315, 400, atď.

Európska norma EN 12056 zaviedla nové rozdelenie vnútornej kanalizácie na systémy, ktoré sa líšia počtom odpadových potrubí a stupňom plnenia pripájacieho potrubia na:

Systém I

Systém s jedným odpadovým potrubím a čiastočne plnenými pripájacími potrubiami - stupeň plnenia 0,5 (50 %), používa sa napr. v Nemecku a Rakúsku a takisto v našich podmienkach,

Systém II

Systém s jedným odpadovým potrubím a s pripájacími potrubiami malých svetlostí a stupňom plnenia pripájacieho potrubia 0,7 (70 %), používa sa v Škandinávii,

Systém III

Systém s jedným odpadovým potrubím a celkom zaplneným pripájacím potrubím (h/d = 1,0), používa sa predovšetkým v Anglicku,

Systém IV

Odpadové potrubia z viacerých zvislých vedení, odvádzajúcich napr. osobitne sivú a čiernu vodu, osobitne žltú a čiernu vodu, osobitne sivú, žltú a čiernu vodu*.

5.4.1 Výpočet prietoku odpadových vôd

Q_tot - celkový návrhový prietok odpadových vôd v systéme vnútornej kanalizácie alebo v jej časti je daný rovnicou:

Q _tot = Q_ww + Q_c + Q_p (l.s^-1) /4/

kde

Q_ww je výpočtový prietok splaškov (l.s^-1),

Q_c trvalý prietok – prietok zo všetkých trvalých odtokov, napr. chladiaca

voda, (l.s^-1),

Q_p čerpaný prietok (l.s^-1).

Hydraulická kapacita potrubia Q_max (maximálne prípustný prietok odpadových vôd v potrubí) musí zodpovedať väčšej z nasledujúcich hodnôt:

a) vypočítaný prietok odpadových vôd Q_ww, alebo celkový prietok odpadových vôd Q_tot;

b) prietok odpadových vôd zo zariaďovacieho predmetu s najvyšším výpočtovým odtokom.

Výpočtový prietok splaškovej vody Q_ww (l.s^-1) sa vypočíta z rovnice:

(l.s^-1) /5/

Pričom:

- výpočtový odtok (DU) je hodnota odtoku odpadových vôd zo zariaďovacieho predmetu, v l/s,

- odtokový súčiniteľ (K) je súčiniteľ zohľadňujúci početnosť zariaďovacích predmetov (bez rozmeu).

Používajú sa výpočtové odtoky pre systém I, pre skupinu zariaďovacích predmetov s nárazovým alebo zvláštnym odberom vody, sa uvažujú výpočtové odtoky pre systém II. Výpočtové odtoky od zariaďovacích predmetov uvádza tabuľka.

Tabuľka V.1 Výpočtové odtoky DU podľa STN EN 12056-2 (výber)

Zariaďovací predmet	Výpočtový odtok DU l/s
	SYSTÉM I	SYSTÉM II	SYSTÉM III	SYSTÉM IV
Automaticky splachovaný pisoár	0,2
Umývadlo, bidet	0,5	0,3	0,3	0,3
Pisoárová misa s automatickým splachovacím zariadením alebo tlakovým splachovačom	0,5	0,3	-	0,3
Sprcha so zátkou	0,8	0,5	1,3	0,5
Kúpacia vaňa	0,8	0,6	1,3	0,5
Kuchynský drez	0,8	0,6	1,3	0,5
Bytový umývač riadu	0,8	0,6	0,2	0,5
Pračka s kapacitou do 6 kg	0,8	0,6	0,6	0,5
Záchodová misa s tlakovým splachovačom	1,8
Záchodová misa s nádržkovým splachovačom, objem 6 l a 7,5 l	2,0	1,8	1,2 - 1,8	2,0
Keramická voľne stojaca alebo závesná výlevka s pripojením DN 100, záchodová misa s nádržkovým splachovačom, objem 9 l	2,5	2,0	1,6 – 2,0	2,5
Podlahový vpust DN 50	0,8	0,9	-	0,6
Podlahový vpust DN 70	1,5	0,9	-	1,0
Podlahový vpust DN 100	2,0	1,2	-	1,3

Tabuľka V.2 Súčiniteľ odtoku K podľa STN EN 12056-2

Spôsob odberu vody	K
Nepravidelné používanie (byty, rodinné domy, penzióny, úrady)	0,5
Pravidelné používanie (nemocnice, školy, reštaurácie, hotely)	0,7
Nárazové alebo častým odberom vody (hromadné WC, sprchy)	1,0
Špeciálne používanie (laboratóriá)	1,2

Výpočet odtoku dažďových vôd

Pre určenie odtoku dažďových vôd Q_r v l/s z odvodňovanej plochy sa používa rovnica:

Q_r = i . A . C (l.s^-1) /30/

kde

i je intenzita dažďa, ktorá sa pre strechy a plochy ohrozujúce budovu zaplavením uvažuje hodnotou i = 0,030 l/s. m².

A pôdorysný priemet odvodňovanej alebo účinnej plochy strechy vypočítaný v m²

C súčiniteľ odtoku, bez rozmeru, podľa tabuľky IV.5.

Tabuľka IV.5 Súčiniteľ odtoku C

Položka	Spôsob zastavania a druh pozemku, prípadne druh úpravy povrchu		Sklon povrchu a na ňom závislý súčiniteľ C
		do 1%	1 až 5	Nad 5
1	Strechy s priepustnou vrstvou hrubšou než 100 mm	0.5	0.5	-
2	Strechy ostatné	1.00	1.00	1.00
3	Asfaltové a betonové plochy, dlažby zo zálievkou špár	0.70	0.80	0.90
4	Dlažby s pieskovými špárami	0.50	0.60	0.70
5	Upravené štrkové plochy	0.30	0.40	0.50
6	Neupravené a nezastavané plochy	0.20	0.25	0.30
7	Sady, ihriská	0.10	0.15	0.20
8	Zatrávnené plochy	0.05	0.10	0.15

Odporúča sa diferencovanie výpočtovej výdatnosti dažďa so zohľadnením miery možného ohrozenia objektu súčiniteľom bezpečnosti (tab. IV.6).

Tabuľka IV.6 Výpočtová výdatnosť dažďa pre odvodňovacie systémy so žľabmi

Položka	Typ strešného žľabu a charakter budovy	Súčiniteľ bezpečnosti	Výdatnosť i l.s^-1.m^-2
			Základná	Výpočt.
1	Pododkvapové nástrešné a nadrímsové žľaby bez následkov ich prelievania	1,0	0,015	0,015
2	Rovnaké žľaby ako v pol. 1, s možnými problémami, napr. prelievanie vody nad vstupmi verejných budov	1,5	0,015	0,023
3	Systémy, ktoré by sa mohli pri dažďových prívaloch zahltiť / upchať s následným vniknutím vody dnu	2,0	0,015	0,030
4	Žľaby v budovách vyžadujúcich vysoký stupeň ochrany (nemocnice, sklady toxických látok, galérie,..)	3,0	0,015	0,045

5.4.2 Dimenzovanie súčastí vnútornej kanalizácie

Pripojovacie potrubie

Pri dimenzovaní potrubia je potrebné rešpektovať medzné hodnoty pre použitie, hydraulickú kapacitu (Qmax) a menovité svetlosti (DN) podľa STN EN 12056, resp. národné a miestne predpisy (STN 75 6762).

Keď sa použijú privzdušňovacie ventily na vetranie pripájacieho potrubia alebo zariaďovacích predmetov, musia splniť tieto podmienky na prívod vzduchu Q_a a na celkový prietok vody Q_tot:

§ systém I a IV: Q_a ³ Q_tot

§ systém II a III: Q_a ³ 2 Q_tot /31/

Obr. 5.11 Najmenšie vonkajšie priemery pripájacích a odpadových potrubí od zariaďovacích predmetov vnútornej kanalizácie

Splaškové odpadové potrubie

Menovité svetlosti (DN) odpadových potrubí sa navrhujú podľa nasledujúcich zásad.

Tabuľky s hydraulickými kapacitami (Q_max) a menovitými svetlosťami (DN) vetraných splaškových odpadových potrubí s hlavným vetracím potrubím sa smú použiť pre dimenzovanie, ak súčet výšky odpadového a hlavného vetracieho potrubia neprekročia 70 m. U vyšších odpadových potrubí je nutné posúdiť, či tlaková strata pri prúdení vzduchu prisávaného z atmosféry neprekročí 250 Pa. Odpadové potrubie ukončené privzdušňovacím ventilom smie byť vysoké najviac 10 m.

Pri použití špeciálnych pripájacích tvaroviek, je potrebné navrhovať menovitú svetlosť splaškového odpadového potrubia podľa podkladov ich výrobcu.

Bez ohľadu na výpočet musí mať splaškové odpadové potrubie najmenšie menovité svetlosti uvedené v tabuľke IV.14.

Tabuľka IV.14 Najmenšie menovité svetlosti (DN) splaškových odpadových potrubí

Splaškové odpadové potrubie, ktoré odvádza odpadové vody	Najmenšia DN
Od pisoárov	70
Od vaní	70
Od drezov z bytových kuchyní	70
Od záchodových mís so splachovacou nádržkou s objemom menším než 6 l	90
S obsahom tukov od veľkokuchynských zariadení	100

Odpadové potrubie so špeciálnymi podlažnými tvarovkami

Odpadové potrubie so samostatným vetracím potrubím, do ktorého sa odvádza splašková odpadová voda cez špeciálne tvarovky Sovent (Obr. 4.12) sa navrhuje podľa tab. IV.16.

Obr. 4.12 Špeciálna tvarovka Sovent (Geberit)

Tabuľka IV.16 Dovolený prietok a dovolený počet pripojených záchodových mís s podlažnými tvarovkami Sovent

Menovitá svetlosť odpadového potrubia		Dovolený prietok, v l.s^-1	Dovolený počet pripojených záchodových mís
DN/ID	DN/OD
100 125 150	110 125 160	7,8 11,8 18,0	50 100 260

Vetracie potrubie

Menovité svetlosti (DN) vetracích potrubí sa navrhujú podľa nasledovných zásad :

Hlavné vetracie potrubie nesmie mať menšiu menovitú svetlosť než splaškové odpadové potrubie, na ktoré je napojené. Doplnkové vetracie potrubie nesmie mať menšiu menovitú svetlosť než na neho pripojené potrubie pre vetranie pripájacieho potrubia.

Spoločné vetracie potrubie nesmie mať menšiu menovitú svetlosť než hlavné vetracie potrubia, ktoré sú na neho pripojené.

Dažďové odpadové potrubie

Menovitá svetlosť zvislého vnútorného dažďového odpadového potrubia s beztlakovým prúdením sa stanoví podľa tabuľky IV.18 alebo z  maximálneho prietoku strešným vtokom (výpočet uvedený v časti IV.4.1, rovnica 30). V tabuľke IV.19 sú uvedené hodnoty odtokového množstva zvislých dažďových odpadov, ktoré musia byť nižšie ako maximálny prietok strešným vtokom. Používa sa stupeň plnenia 0,33. V prípade zmien smeru je potrebné ležatú časť potrubia dimenzovať ako potrubie zvodné.

Tabuľka IV.18 Hydraulické kapacity vnútorného dažďového odpadového potrubia

Menovitá svetlosť vnútorného odpadového potrubia DN	Hydraulická kapacita QRWP l/s stupeň plnenia f = 0,30
70	3,2
90	4,8
100	8,1
125	12,6
150	25,0

Menovitá svetlosť vonkajšieho dažďového odpadového potrubia s beztlakovým prúdením naväzujúceho na priamy výtok zo strešného žľabu alebo žľabového kotlíka sa stanoví podľa tabuľky IV.20. U výtokov opatrených sieťkou, mriežkou alebo lapákom splavenín sa hydraulická kapacita znižuje. Hodnoty hydraulickej kapacity je možné zvýšiť v prípade kónického tvaru výtoku.

Tabuľka IV.19 Hydraulické kapacity vonkajšieho dažďového odpadového potrubia

Menovitá svetlosť vonkajšieho odpadového potrubia, DN	Hydraulická kapacita, QRWP l/s
70	2,0
100	3,0
125	6,0
150	9,0

Najmenšia menovitá svetlosť dažďového odpadového potrubia je DN 70, pri podtlakovom systéme odvodnenia (napr. PLUVIA Geberit) je to 32 mm (viď tab. IV.22).

Tabuľka IV.22 Minimálne prietokové množstvá pre strešné vtoky pre podtlakové

odvodňovacie systémy (STN EN 1253 - 1)

Svetlosť odtoku z vtoku		Najmenší prietok pri max. vzdutí a = 55 mm
DN/OD	DN/ID	l.s^-1
40		2,5
	40	3
50		4
	50	6
75	70	12
	75	14

Zvodné potrubie

Zvodné potrubie, ktoré samostatne odvádza jednotlivé odpadové vody, sa dimenzuje na prietoky vypočítané podľa /28/ alebo na odtok dažďových vôd (Q_r) /30/.

Hydraulická kapacita zvodného potrubia sa počíta pri stupni plnenia 70 % (h/d = 0,7).

Zvodné potrubie, ktoré odvádza spoločne splaškové a dažďové vody sa dimenzuje na prietok v jednotnej kanalizácii (Q_rw) v l/s podľa rovnice:

Q_rw = 0,33 Q_ww + Q_r + Q_c + Q_p /32/

kde

Q_ww je prietok splaškových odpadových vôd v l/s

Q_r odtok dažďových vôd v l/s

Q_c trvalý prietok v l/s

Q_p čerpaný prietok v l/s (pokiaľ trvá dlhšie než 5 min).

Pokiaľ je prietok (Q_rw) podľa rovnice (2) menší než prietok (Q_tot), dimenzuje sa zvodné potrubie na prietok (Q_tot).

Menovitá svetlosť zvodného potrubia sa navrhuje podľa tabuľky IV.24. Potrubie menovitej svetlosti nad DN 300 sa dimenzuje podrobným hydraulickým výpočtom.

Tabuľka IV.24 Hydraulické kapacity (Q_max) a rýchlosti vody (v) vo zvodných potrubiach,

stupeň plnenia 70 %

Sklon	DN 70 ^1) 3)		DN 90 ^2) 3)		DN 100		DN 125		DN 150		DN 200
J %	Qmax l/s	v m/s	Qmax l/s	v m/s	Qmax l/s	v m/s	Qmax l/s	v m/s	Qmax L/s	v m/s	Qmax l/s	v m/s
1,0	1,6	0,6	2,6	0,7	4,2	0,8	6,8	0,9	12,8	1,0	23,7	1,2
1,5	1,9	0,7	2,9	0,8	5,1	1,0	8,3	1,1	15,7	1,3	29,1	1,5
2,0	2,4	0,9	3,7	1,0	5,9	1,1	9,6	1,2	18,2	1,5	33,6	1,7
2,5	2,7	1,0	4,0	1,1	6,7	1,2	10,8	1,4	20,3	1,6	37,6	1,9
3,0	3,0	1,1	4,4	1,2	7,3	1,3	11,8	1,5	22,3	1,8	41,2	2,1
3,5	3,0	1,1	4,8	1,3	7,9	1,5	12,8	1,6	24,1	1,9	44,5	2,2
4,0	3,3	1,2	5,1	1,4	8,4	1,6	13,7	1,8	25,8	2,1	47,6	2,4
4,5	3,5	1,3	5,1	1,4	8,9	1,7	14,5	1,9	27,3	2,2	50,5	2,5
5,0	3,8	1,4	5,5	1,5	9,4	1,7	15,3	2,0	28,8	2,3	53,3	2,7
^1) Zvodné potrubie menovitej svetlosti DN 70 nesmie byť uložené v zemi a nesmú sa do neho odvádzať splašky od záchodov a keramických výleviek s napojením DN 100 ^2) Ak sa majú na zvodné potrubie DN 90 napojiť záchodové misy, musí ísť o misy s nádržkovým splachovačom s objemom menším než 6 l ^3) Do zvodného potrubia DN 70 a DN 90 sa nesmú odvádzať splašky s tukmi od veľkokuchynských zariadení

Výpočtová prietoková rýchlosť môže byť v rozmedzí 0,7 až 5 m.s^-1. Určí sa z rovnice

/33/

kde

C je rýchlostný súčiniteľ v m^0,5.s^-1;

R hydraulický polomer, v m;

I sklon potrubia, v %/100;

Rýchlostný súčiniteľ C sa vypočíta z rovnice

/34/

kde

R je hydraulický polomer, v m;

k_ser prevádzková drsnosť, v m;

i sklon potrubia, v %/100;

Prevádzková drsnosť potrubia je závislá od potrubného materiálu. Vo výpočtoch sa používajú tieto hodnoty :

· plastové potrubie, k_ser = 0,4 mm,

· oceľové a liatinové bezhrdlové potrubie, k_ser = 0,8 mm,

· liatinové hrdlové a kameninové potrubie, k_ser=1,4 mm.

5.4.3 Príslušenstvo vnútornej kanalizácie

Zápachové uzávierky a prelivy

Zariaďovacie predmety, vpusty a ostatné zariadenia vo vnútri budovy, ktoré sú pripojené na vnútornú kanalizáciu musia byť proti vnikaniu kanalizačných plynov do objektu vystrojené zápachovými uzávierkami, podľa možnosti s vodným zápachovým uzáverom.

Prelivy a výpustné potrubia zo zásobných dažďových a iných nádrží na vodu (okrem expanzných nádrží ústredného vykurovania) sa nesmú pripojiť priamo na kanalizačné potrubie. Musia vyústiť voľne nad zariaďovací predmet, vpust alebo iné zariadenie so zápachovou uzávierkou a to najmenej o 40 mm. Pritom treba zabezpečiť doplňovanie vody v zápachovej uzávierke, prípadne jej ochranu pred možným upchatím (lapač kalu, splavenín a pod.).

Podlahové vpusty

Pod každým výtokom vody v objekte (okrem požiarnych hydrantov a stabilných hasiacich zariadení), pod ktorými nie je zariaďovací predmet, musí byť inštalovaný vpust alebo musí byť zabezpečené iné spoľahlivé odvádzanie vody. Vpust musí byť osadený tak, aby bolo zabezpečené jeho spoľahlivé spojenie s vodotesnou izoláciou podlahy.

Pre miestnosti s pisoármi, ak sa to požaduje, sa osadí vpust svetlosti najmenej 50 mm. Podlahové vpusty o svetlosti najmenej 100 mm treba osadiť :

a) v miestnostiach, kde sa vyžaduje mokré čistenie podlahy (miestnosti pre zhromažďovanie tuhých domových odpadov, kotolne a pod.),

b) v priestoroch, kde sú inštalované zásobné nádrže (ohrievače TÚV, výmenníky),

c) vo veľkokuchynských prevádzkach.

Podlahové vpusty s vodným zápachovým uzáverom sa nesmú tam, kde :

a) nie je zabezpečené trvalé dopĺňanie zápachovej uzávierky vodou (sklady, pivnice),

b) je vylúčené, vzhľadom na bezpečnostné predpisy vodu v zápachových uzávierkach dopĺňať (priestory s elektrickým zariadením, ktoré sú chránené stabilným hasiacim zariadením a pod.). Ak nie je možné odvodnenie priestorov bez podlahových vpustov do dažďovej kanalizácie, inštaluje sa zápachová uzávierka na potrubí splaškovej kanalizácie mimo tohto priestoru tak, aby bola trvalo prístupná pre dopĺňanie vody, kontrolu a čistenie,

c) sa vytvára podtlak (nasávacie komory vetracích zariadení). Ak je v týchto miestnostiach nevyhnutné osadenie podlahového vpustu, použije sa atypická konštrukcia vpustu so zápachovým uzáverom, ktorý odoláva podtlaku o 1 kPa väčšom ako je podtlak v miestnosti,

d) je možné zamrznutie zápachového uzáveru,

e) kde parkujú motorové vozidlá vnútri budovy (napr. garáže).

Cez prietokový vpust možno odkanalizovať len tie zariaďovacie predmety, ktoré sa nachádzajú v rovnakej miestnosti.

Obr. 4.16 Podlahová vpusť s ochranou proti vzdutej vode

Kanalizačné armatúry

Používajú sa na uzavieranie potrubia proti vzdutej vode. U nás sa vyrába kalové zasúvadlo s DN 65 až 200 mm. Zahraničné firmy dodávajú i spätné klapky a guľové uzávery

Obr. 5.17 Spätná klapka proti vzdutej vode do pripájacieho potrubia.

Obr. 5.18 Automatický uzáver proti vzdutej vode s klapkou s ručným zaistením

klapky a krytom na čistenie (HL)

---

* sivá voda – splašková odpadová voda neobsahujúca fekálie a moč; žltá voda - splašková odpadová voda obsahujúca moč; čierna voda - splašková odpadová voda obsahujúca fekálie a moč