ZÁSOBOVÁ SOBOVÁNÍ VODOU ODVODNĚ ODVODNĚNÍ HALOVÝCH BUDOV A PODZEMNÍ PODZEMNÍCH PROSTOR
Ing. Stanislav Frolí Frolík, Ph.D. Ph.D.
- katedra technických zař zařízení zení budov -
1
Odvodnění halových budov a veřejných prostor Výpoč Výpočtový prů průtok deš dešťových odpadní odpadních vod Qr: Qr: Qr= [l/s] Qr= i . A . c l/s] i - intenzita deš deště = 0,03 l/s. m2¨ m2¨- pro vnitř vnitřní kanalizaci (bezpeč (bezpečnost) A - půdorysný prů ů m ě t odvodň ň ované é plochy nebo ú č inná á pr odvod ovan inn plocha stř střechy [m2] c - souč součinitel odtoku deš dešťových vod [[-]
2
1
Odvodnění střech Výpoč Výpočet stř střešního žlabu vstupy:
typ žlabu (podokapní… (podokapní…)) souč součinitel odtoku intenzitu deš dešťě odvodň odvodňovaná ovaná plocha příčný profil žlabu
výstup: kapacita žlabu, resp. dovolený prů průtok www.tzb www.tzb--info. info.cz
3
Odvodnění halových budov a veřejných prostor Gravitační systémy
Velký poč počet svislých odpadů odpadů Nákladná kladná síť potrubí potrubí v zemi Velké Velké prů průměry potrubí potrubí Mnoho stř střešních vtoků vtoků Lež Ležaté até potrubí potrubí ulož uloženo se spá spádem
Podtlakové systémy
Malý poč počet svislých odpadů odpadů (zá (závisí visí na velikosti stř střechy) Méně svodné svodného potrubí potrubí v zemi, mé méně výkopových prací prací Malé Malé prů průměry potrubí potrubí Méně stř střešních vtoků vtoků Ulož Uložení ení svodné svodného potrubí potrubí pod stř střešní konstrukcí konstrukcí beze spá spádu 4
2
Odvodnění halových budov a veřejných prostor charakteristika podtlakové podtlakové deš dešťové ové kanalizace : pro vě větší odvodň odvodňované ované plochy vyšší vyšší nároky na provedení provedení instalací instalací využ využívá podtlaku dané daného fyziká fyzikální lními vlastnostmi vody – 90 kPa předpoklad zahlcení zahlcení vodou a vytvoř vytvoření ení hydrostatické hydrostatického tlaku na stř střeše objektu
gravitační kanalizace
oblast podtlaku
ha
h
přechodová oblast 5
Odvodnění halových budov a veřejných prostor návrh vychá vychází z Bernoulliho rovnice : ½ ρ.v2 + h. ρ.g + ∆p = konst. konst. tlakový rozdíl mezi střešním vtokem a místem napojení s atmosférou
∆p ≤ 10 kPa
tlakové poměry střešního vtoku
cílem je, aby v kaž každé větvi ztrá ztráty odpoví odpovídaly dispozič dispozičnímu tlaku pokud to tak není není, voda v potrubí potrubí není není , nebo potrubí potrubí odvá odvádí s nedostateč nedostatečnou kapacitou posouzení posouzení extra pro vš všechny vě větve rozvodu
6
3
Odvodnění halových budov a veřejných prostor postup výpoč výpočtu :
množ množství ství deš dešťových vod Qr (l/s) poč počet stř střešních vtoků vtoků
vzdá vzdálenost jednotlivých vtoků vtoků ≤ 20m n = Qr/Qvtoku
výpoč výpočet dispozič dispozičního tlaku ∆p = h.ρ h.ρ.g výpoč né tlakové výpočet př předběž edběžn tlakové ztrá ztráty na bm – R = ∆p/1,2 . L předběž ný ná edběžný návrh potrubí potrubí (diagram výrobce, DIN) výpoč výpočet tlakových ztrá ztrát úseků seků ∆p = Σ (R.L + Z) výpoč výpočet celkových tlakových ztrá ztrát jednotlivých tras ∆p = h.ρ h.ρ.g - Σ (R.L + Z)
hydraulické hydraulické vyvá vyvážení ení
max. rozdí rozdíl 10 kPA, kPA, jinak úprava DN
doporučení :
5
4 2
- úseky do délky 10m, popř. rozdělit a počítat zvlášť
- minimální průměr DN32 (40)
1
3
- min. rychlost proudění 0,7m/s – zanášení potrubí 7
Odvodnění halových budov a veřejných prostor doporuč doporučení ení pro ná návrh :
úseky do dé délky 10m, popř popř. rozdě rozdělit a poč počítat zvláš zvlášťť minimá minimální lní prů průměr DN32 (40) min. rychlost proudě eníí potrubí proudění 0,7m/s – zanáš zanášen potrubí přímá trasa – malé malé odpory dimenze ve smě směru toku se zvě zvětšují ují pro „nastartová nastartování“ systé systému je tř třeba ha > 100cm
minimá minimální lní prů průtok pro podtlakový efekt DN100 - 5 l/s, DN150 – 16 l/s
bezpeč bezpečností ností přepad min. 5cm nad vtokem velké velké stř střechy nad 5000 m2– m2– více svislých potrubí potrubí
8
4
Odvodnění halových budov a veřejných prostor
9
Přečerpání splaškových odpadních vod
10
5
Odvodnění podzemních prostor
1. PÁSMO
WC
WC
WC ZK
KANALIZAČNÍ STOKA
GP
WC
ČZ
3. PÁSMO
2. PÁSMO
HLADINA VZDUTÉ VODY
1. pá pásmo – gravitač gravitační pásmo, které které se nachá nachází nad hladinou vzduté vzduté vody 2. pá pásmo – gravitač gravitační pásmo pod hladinou vzduté vzduté vody nad kanalizač kanalizační stokou - opatř opatření ení proti vyplavení vyplavení objektu z vně vnější kanalizace 3. pá pásmo – čerpací erpací pásmo pod hladinou vzduté vzduté vody a pod kanalizač kanalizační stokou - opatř opatření ení proti vyplavení vyplavení objektu a přečerpá erpání do gravitač gravitačního pásma nad hladinu vzduté vzduté vody 11
Odvodnění podzemních prostor hladina vzduté vody = geodetická geodetická výš výška, do které které mohou vystoupit odpadní odpadní vody ve stokových sí sítích př při př přívalových deš deštích = se urč určuje na zá základě kladě údajů dajů sprá správce kanalizace a obvykle odpoví odpovídá úrovni teré terénu nad mí místem napojení napojení kanalizač kanalizační přípojky na veř ř ejnou stokovou sí í ť ve s
ochrana proti vzduté vodě zpě zpětné tné armatury a uzá uzávěry čerpací erpací stanice odpadní odpadních vod se smyč smyčkou proti zpě zpětné tnému vzdutí vzdutí 12
6
Hladina vzduté vzduté vody 4 3 2 1
HVV4 HVV3 HVV2
HVV1
4 3 2 1
N a p o je n í k a n a liz a č n í p říp o jk y
Následky vzdutí vzdutí vody
13
Odvodnění podzemních prostor kanalizační uzávěr
podmí podmínky použ použití ití : sklon
potrubí potrubí ke stoce př ř í padě p padě zaplavení zaplavení místnosti nedojde k ohrož ohrožení ení zdraví zdraví obyvatel ani k ohrož ohrožení ení cenně cennějších ších vě věcí malý poč počet už uživatelů ivatelů a mají mají k dispozici jeden zá záchod umí umístě stěný nad hladinou zpě zpětné tného vzdutí vzdutí není není zapotř zapotřebí ebí použ používat zař zařizovací izovacích př předmě edmětů při jejich zaplavení zaplavení v
14
7
Odvodnění podzemních prostor zpětné armatury typy : jednostupň jednostupňové ové – pouze zpě zpětná tná klapka dvojstupň dvojstupňové ové zpě zpětná tná klapka s kulovým uzá uzávěrem trojstupň trojstupňové ové - zpě zpětná tná klapka s kulovým uzá uzávěrem a plová plovákovým ventilem 15
Odvodnění podzemních prostor
ČSN EN 1205612056-4 Vnitř Vnitřní kanalizace - Gravitač Gravitační systé systémy Část 4: Čerpací erpací stanice odpadní odpadních vod - Navrhová Navrhování a výpoč výpočet.
Min. 0.5m Čerpadlo Stoka Jímka Sací koš 16
8
Odvodnění podzemních prostor
17
Odvodnění podzemních prostor
18
9
Odvodnění podzemních prostor
limitují limitují faktor – zneč znečištění
nutné nutné odvě odvětrá trávání vývinu výbuš výbušných plynů plynů napomá napomáhá teplota => => nedoporuč nedoporučuje se do zař zařízení zení s feká fekáliemi odpouš odpouštět i myč myčku, nebo prač pračku jako zdroj horké horké vody el. motorem umí í stě ě ným vně ě n á drž um st vn drží nelze př přečerpá erpávat tuky !!!!
svojí svojí konzistencí konzistencí obsahem rů ených různých lá látek s nimi smíš smíšených feká fekálie jsou zdrojem metanu (ve smě směsi se vzduchem tvoř tvoří třaskavou smě směs)
vytvá ném kole těž ko odstranitelnou vrstvu vytváří na oběž oběžn těžko tuky př před přečerpá erpávač vačem separovat
s jední jedním nebo dvě dvěma čerpadly - 100% zá záskok 19
Dimenzování přečerpání odpadních vod
vstupní vstupní údaje: daje: • množ množství ství odpadní odpadních vod • výtlač výtlačná výš výška • vzdá vzdálenost od místa napojení napojení na kanalizaci
výstup • • •
parametry čerpadla (tlak, tlak, dopravní dopravní množ množství ství) objem jímky dimenze výtlač výtlačného potrubí potrubí
20
10
Splaškové odpadní vody
Pro jednotlivé jednotlivé typy zař zařizovací izovacích př předmě edmětů jsou dá dány hodnoty výpoč výpočtové tového odtoku DU a pro jednotlivé jednotlivé typy provozů provozů jsou dá dány souč součinitele odtoku K. Celkový př přítok Qi se stanoví stanoví dle ČSN EN 1205612056-2 podle vzorce: [l/s] l/s]
Qi = K ⋅
∑ DU
Qi - prů průtok splaš splaškových odpadní odpadních vod [l/s] l/s] K souč součinitel odtoku ΣDU - souč součet výpoč výpočtových odtoků odtoků [l/s] l/s] Způsob odběru vody Rovnoměrný odběr vody (bytové domy, rodinné domky, penziony, úřady) Rovnoměrný odběr vody (budovy občanského vybavení sídlišť) Skupiny zařizovacích předmětů s nárazovým odběrem vody (např. hromadné umývárny, sprchy) Skupiny zařizovacích předmětů se zvláštním odběrem vody (laboratoře v průmyslu)
K l 0,5/s 0,5 0,5 0,7 1,0 1,2
Tabulka 2-1 Součinitel odtoku zařizovacích předmětů
21
Výpočtové odtoky – splaškové vody Zařizovací předmět Pitná fontánka Umývátko Umývací žlab nebo umývací fontánka Vanička na nohy Pisoárová mísa s automatickým splachovacím zařízením nebo tlakovým splachovačem Nástěnná výlevka s napojením DN 50 Prameník Velkokuchyňský dřez Litinová volně stojící výlevka s napojením DN 70 Záchodová mísa s nádržkovým splachovačem o objemu menším než 6 l Záchodová mísa s tlakovým splachovačem Keramická volně stojící nebo závěsná výlevka s napojením DN 100 1) Na jednu výtokovou armaturu 2) Podle systému II
Výpočtový odtok DU [l/s] 0,2 0,3 0,31) 0,5 0,5 0,8 0,8 0,9 1,5 1,8 2) 1,8 2,5
Tabulka 2-1 Výpočtový odtok zařizovacích předmětů 22
11
Návrh čerpadla
Čerpané erpané množ množství ství (QČ) větší nebo rovno množ množství ství přivá iváděných odpadní odpadních vod (QSP nebo QD) větší nebo rovno minimá minimální lnímu prů průtoku (Q (QMIN) pro danou dimenzi výtlač minimální lní rychlost v potrubí potrubí výtlačného potrubí potrubí (minimá - usazová usazování) Měrná rná energie čerpadla Y výtlač výtlačná výš výška + tlakové tlakové ztrá ztráty v potrubí potrubí
23
Návrh čerpadla
24
12
Výpočet velikosti nádrže 3600 Vstupy : Qč ⋅t 2 = Qn ⋅ z Qn výpočtový průtok přiváděné vody Qc čerpané množství 3600 3600 − t1 = Qn ⋅ Q ⋅ zap počet zapnutí čerpadla za hodinu č z z 3600 3600 ⋅ Qč − Qč ⋅ t1 = Qn ⋅ z z Qč 3600 3600 ⋅ Qč ⋅ = ⋅ − Q t Q - č 1 n z z Objem nádrže ( ) 3600 ⋅ Qč − Qn V t1 = Qč ⋅ z t1 t2 čas
V = Qn ⋅ t1
t1+t2= 3600/zap
V=
t2= 3600/zap-t1
3600Qn ⋅ (Qč − Qn ) Qč ⋅ z 25
Objem nádrže VU =
QN QC z
3,6 ⋅ QN ⋅ (QC − QN ) z ⋅ Qc
[m3]
výpoč výpočtové tové množ množství ství odpadní odpadních vod [l.s-1] čerpané [l.s-1] erpané množ množství ství čerpadla poč počet zapnutí zapnutí čerpadla za hodinu (20, max 30) [h-1]
26
13
Potrubí Typ čerpací stanice odpadních vod
Nejmenší jmenovitá světlost výtlačného potrubí
Čerpací stanice odpadních vod s fekáliemi bez mělniče fekálií podle
DN80
prEN 1050-1 Čerpací stanice odpadních vod s fekáliemi s mělničem fekálií podle
DN32
prEN 1050-1 Čerpací stanice odpadních vod bez fekálií podle prEN 1050-2
DN32
Čerpací stanice odpadních vod s fekáliemi bez mělniče fekálií pro
DN25
omezené použití podle prEN 1050-3 Čerpací stanice odpadních vod s fekáliemi s mělničem fekálií pro
DN20
omezené použití podle prEN 1050-3
27
Potrubí
Dimenze výtlač výtlačného potrubí potrubí min DN20 DN20 pro čisté isté odpadní odpadní vody min DN80 pro feká fekální lní odpadní odpadní vody dále dle čerpadla (min.prů min.průtoky) toky)
DN Qmin [l.s-1]
32 0,76
40 1,02
50 1,64
65 2,72
80 3,74
100 6,3
125 9,5
150 13,4
200 23,6
Minimální průtoky ve výtlačném potrubí
28
14
Příklady řešení
29
přímý vstupem od toalety připojení ipojení sprchové sprchové vanič vaničky nebo umyvadla
Výtlač Výtlačná svě světlost DN 32
30
15
Příklad kompaktní stanice WILO
Odvětrání Hladina zpětného vzdutí
Přítok odpadníc h vod
1- uzá uzávěr DN 100 2-přírubový pruž pružný spoj DN 100, 3-pruž pružný spoj větrací tracího potrubí potrubí, 4-sestava dvojice čerpadel s uzá uzávěry a odvzduš odvzdušněním, 5-ruč ruční membrá membránové nové čerpadlo 1/2", 6-zpě zpětná tná klapka DN 80, 7-uzá uzávěr DN 80, 8-pruž pružný přírubový spoj DN 80, 9 - trojcestný kohout, kohout, 10 - kalhotový kus DN 80, 11mikroprocesorová řídící 11mikroprocesorová jednotka, jednotka, 1212-výstraž výstražné zař zařízení zení, 1313-pruž pružný přípoj ruč ručního čerpadla
Ponorné čerpadlo 31
16
