VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ JOSEF BERÁNEK A KOL. INŽENÝRSKÉ SÍTĚ STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ

JOSEF BERÁNEK A KOL.

INŽENÝRSKÉ SÍTĚ

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

Inţenýrské sítě

© Josef Beránek, Brno 2004

- 2 (107) -

Obsah

OBSAH 1 Úvod ............................................................................................................... 8 1.1 Cíle ........................................................................................................ 8 1.2 Poţadované znalosti .............................................................................. 8 1.3 Doba potřebná ke studiu ....................................................................... 8 1.4 Klíčová slova......................................................................................... 8 2 Vznik a vývoj inženýrských sítí, pojmy a obecně platné vztahy .............. 9 2.1 Klíčová slova......................................................................................... 9 2.2 Obecně o inţenýrských sítích ............................................................... 9 2.3 Historický vývoj ...................................................................................... 9 2.4 Společnost a inţenýrské sítě .................................................................. 13 2.5 Druhy a rozdělení inţenýrských sítí. K dělení inţ. sítí lze přistupovat z různých hledisek. ....................................................................................... 14 2.6 Hierarchie sítí ...................................................................................... 15 2.7.1 Posouzení hospodárnosti sítě ..................................................... 16 2.7.2 Postup nákladové optimalizace návrhu inţ. sítě. ..................... 17 2.8 Inţenýrská síť a liberální trh ............................................................... 17 2.9 Autotest.................................................................................................. 17 2.10 Studijní prameny ................................................................................. 18 2.10.1 Seznam pouţité literatury........................................................ 18 3 Prostorová koordinace inženýrských sítí ................................................. 19 3.1 Klíčová slova....................................................................................... 19 3.2 Uspořádání sítí .................................................................................... 19 3.3 Koordinace sítí v prostředí městské zástavby ..................................... 20 3.3.1 Koordinace s komunikacemi................................................. 20 3.3.2 Koordinace se zástavbou....................................................... 22 3.3.3 Vzájemné vztahy sítí ............................................................. 24 3.3.4 Vztah sítí k povrchu území ................................................... 29 3.3.5 Inţenýrské sítě a zeleň .......................................................... 30 3.3.6 Vzorové příčné profily .......................................................... 31 3.4 Vedení sítí mimo zastavěná území...................................................... 32 3.4.1 Kříţení vodních toků............................................................. 32 3.4.2 Kříţení ţelezničních tratí ...................................................... 33 3.5 Poznámky k provádění inţenýrských sítí............................................ 34 3.6 Studijní prameny ................................................................................. 36 3.6.1 Seznam pouţité literatury ..................................................... 36 4 Sdružené trasy městských vedení technického vybavení ........................ 37 4.1 Klíčová slova....................................................................................... 37 4.2 Úvod .................................................................................................... 37 4.3 Sdruţené trasy – základní pojmy ........................................................ 38 4.3.1 Kritéria realizace sdruţených tras ......................................... 40 4.3.2 Trasováni sdruţených tras..................................................... 40 4.3.3 Tvar a velikost sdruţených tras............................................. 42 - 3 (107) -


4.3.4 Funkční a bezpečnostní poţadavky ...................................... 45 4.3.5 Charakteristika prostředí ve sdruţených trasách .................. 45 4.4 Stavební-technické řešení sdruţených tras městských vedení technického vybavení ......................................................................... 45 4.4.1 Kolektory .............................................................................. 45 4.4.2 Technické chodby ................................................................ 51 4.4.3 Technické kanály.................................................................. 51 4.4.4 Suterénní rozvody ................................................................ 51 4.5 Trubní a kabelové sítě ........................................................................ 52 4.5.1 Vodovodní sítě ..................................................................... 52 4.5.2 Plynovodní sítě ..................................................................... 52 4.5.3 Tepelné sítě .......................................................................... 53 4.5.4 Elektrické silové kabely ....................................................... 53 4.5.5 Sítě pro přenos informací a potrubní pošta .......................... 53 4.5.6 Stokové sítě .......................................................................... 54 4.5.7 Pneumatická doprava tuhého domovního odpadu................ 55 4.5.8 Rozvod stlačeného vzduchu ................................................. 55 4.6 Výstroj sdruţených tras ...................................................................... 55 4.6.1 Výstroj pro uloţeni trubních a kabelových vedení ............... 55 4.6.2 Výstroj pro chůzi a dopravu ................................................. 55 4.7 Základní vybavení sdruţených tras .................................................... 55 4.7.1 Odvodnění ............................................................................ 55 4.7.2 Osvětlení a elektroinstalace .................................................. 56 4.7.3 Větrání .................................................................................. 56 4.7.4 Zabezpečení dopravy osob a materiálu ................................ 56 4.7.5 Dorozumívací systém ........................................................... 56 4.7.6 Protikorozní ochrana ............................................................ 57 4.8 Zabezpečování zařízení ...................................................................... 57 4.8.1 Měření a signalizace ............................................................. 57 4.8.2 Řídící systém ........................................................................ 57 4.9 Bezpečnost .......................................................................................... 57 4.9.1 Značení potrubí, kabelů a konstrukcí ................................... 57 4.9.2 Poţární bezpečnost ............................................................... 58 4.10 Hospodárnost sdruţených tras vedení technického vybavení ............ 58 4.11 Shrnutí ................................................................................................ 58 4.12 Autotest............................................................................................... 59 4.13 Studijní prameny ................................................................................ 60 4.13.1 Seznam pouţité literatury ..................................................... 60 4.13.2 Odkazy na další studijní zdroje a prameny .......................... 60 4.14 Klíč ..................................................................................................... 60 5 Základní pojmy teorie trubních sítí ........................................................ 61 5.1 Klíčová slova ...................................................................................... 61 5.2 Topologie sítě ..................................................................................... 61 5.3 Matematický zápis topologie sítě ....................................................... 63

- 4 (107) -

Obsah

Analýza průtoků v trubních tlakových sítích ...................................... 65 5.4.1 Zadávaní odběrů.................................................................... 65 5.4.2 Základní podmínky pro hydraulickou analýzu okruhových sítí.......................................................................................... 66 5.5 Metody hydraulické analýzy průtoků ................................................. 68 5.5.1 Iterační metody ..................................................................... 68 5.6 Spolehlivost sítí ................................................................................... 70 5.6.1 Hydraulická spolehlivost ...................................................... 73 5.6.2 Stanovení celkové spolehlivosti vodovodní sítě ................... 75 5.7 Autotest ............................................................................................... 76 5.8 Studijní prameny ................................................................................. 77 5.8.1 Seznam pouţité literatury ..................................................... 77 5.8.2 Další zdroje ........................................................................... 77 6 Vodovody ..................................................................................................... 79 6.1 Klíčová slova ....................................................................................... 79 6.2 Úvod .................................................................................................... 79 6.3 Vodárenské systémy ........................................................................... 79 6.4 Potřeba vody ....................................................................................... 80 6.5 Zdroje .................................................................................................. 82 6.5.1 Podzemní vody...................................................................... 82 6.5.2 Povrchové vody .................................................................... 83 6.6 Akumulace .......................................................................................... 84 6.7 Rozvod vody ....................................................................................... 86 6.7.1 Vodovodní řady .................................................................... 86 6.7.2 Zásady návrhu ....................................................................... 86 6.8 Čerpací stanice .................................................................................... 87 6.9 Materiály a armatury vodovodů .......................................................... 88 6.9.1 Trubní materiály.................................................................... 88 6.9.2 Trubní spoje .......................................................................... 90 6.9.3 Armatury ............................................................................... 90 6.10 Studijní prameny ................................................................................. 93 6.10.1 Seznam pouţité literatury ................................................... 93 7 Stokování ..................................................................................................... 94 7.1 Stokové soustavy................................................................................. 94 7.1.1 Jednotná stoková soustava .................................................... 95 7.1.2 Oddílná stoková soustava ..................................................... 95 7.1.3 Modifikovaná stoková soustava ............................................ 96 7.2 Materiál stokových sítí ........................................................................ 97 7.3 Tvary a rozměry stok .......................................................................... 97 7.4 Směrové vedení stok ......................................................................... 100 7.5 Výškové uspořádání stok .................................................................. 101 7.6 Objekty na stokové síti a jejich navrhování ...................................... 101 7.6.1 Vstupní šachty..................................................................... 101 7.6.2 Spojné šachty a komory ...................................................... 102 5.4

- 5 (107) -


7.6.3 Spadiště .............................................................................. 102 7.6.4 Skluz ................................................................................... 103 7.6.5 Dešťové vpusti ................................................................... 103 7.7 Způsob dopravy odpadních vod ....................................................... 104 7.7.1 Tlaková kanalizace ............................................................. 105 7.7.2 Kanalizace podtlaková (vakuová) ...................................... 105 7.7.3 Maloprofilová kanalizace ................................................... 106 7.8 Závěr ................................................................................................. 107 7.9 Shrnutí .............................................................................................. 107 7.10 Studijní prameny .............................................................................. 107 7.10.1 Seznam pouţité literatury ................................................... 107 7.10.2 Odkazy na další studijní zdroje a prameny ........................ 107 8 Zákonitosti proudění plynů ...................... Chyba! Záloţka není definována. 8.1 Klíčová slova .................................... Chyba! Záložka není definována. 8.2 Proudění plynů................................ Chyba! Záložka není definována. 9 Tepelné sítě .............................................. Chyba! Záloţka není definována. 9.1 Klíčová slova .................................... Chyba! Záložka není definována. 9.2 Potřeba tepla...................................... Chyba! Záložka není definována. 9.6 Studijní prameny ............................ Chyba! Záložka není definována. 10 Zásobení plynem ...................................... Chyba! Záloţka není definována. 10.1 Vlastnosti topných plynů ................. Chyba! Záložka není definována. 10.2.1 Hodinové maximum ............ Chyba! Záložka není definována. 10.2.2 Roční (sezónní) potřeba plynuChyba! Záložka není definována. 10.6 Autotest........................................... Chyba! Záložka není definována. 10.7 Závěr - studijní prameny .................... Chyba! Záloţka není definována. 10.7.1 Seznam pouţité literatury ... Chyba! Záložka není definována. 11.1 Trubní materiály plynovodů................. Chyba! Záloţka není definována. 11.5.1 Klíč ................................... Chyba! Záložka není definována. 11.6 Studijní prameny ............................ Chyba! Záložka není definována. 11.6.1 Seznam pouţité literatury . Chyba! Záložka není definována. 12 Energetické a sdělovací sítě ...................... Chyba! Záloţka není definována. 12.1 Klíčová slova .................................. Chyba! Záložka není definována. 12.2 Energetické sítě .............................. Chyba! Záložka není definována. 12.3 Sdělovací sítě .................................. Chyba! Záložka není definována. 12.4.1 Klíč .................................... Chyba! Záložka není definována. 12.5 Studijní prameny ............................ Chyba! Záložka není definována. 12.5.1 Seznam pouţité literatury . Chyba! Záložka není definována. 13 Sanace trubních sítí................................... Chyba! Záloţka není definována. 13.1 Klíčová slova .................................. Chyba! Záložka není definována. 13.2 Cíle ................................................. Chyba! Záložka není definována. 13.3 Úvod ............................................... Chyba! Záložka není definována. 13.4 Pouţitá terminologie ....................... Chyba! Záložka není definována. 13.5 Posuzování technického stavu vodovodních sítíChyba! Záložka není definována. 13.5.1 Základní ukazatele technického stavu vodovodních sítíChyba! Záložka není

- 6 (107) -

Obsah

13.5.2 Technické prostředky pro lokalizaci únikůChyba! Záložka není definována. 13.6 Sanace vodovodních sítí................. Chyba! Záložka není definována. 13.6.1 Příprava před sanací – čištění vodovodního potrubí a kontrola průchodnosti ...... Chyba! Záložka není definována. 13.6.2 Odstavení potrubí a dočasné zásobování obyvatelstva náhradním zdrojem pitné vodyChyba! Záložka není definována. 13.6.3 Opětovné uvedení sanovaného vodovodního potrubí do provozu – tlaková zkouška a desinfekce potrubíChyba! Záložka není definována. 13.6.4 Metody sanace a výstavby vodovodních sítíChyba! Záložka není definována. 13.7 Plánování sanace vodovodních sítí Chyba! Záložka není definována. 13.8 Posuzování technického stavu kanalizačních sítíChyba! Záložka není definována. 13.8.1 Základní ukazatele pro hodnocení technického stavu stokových sítí ................... Chyba! Záložka není definována. 13.8.2 Stoková síť a kanalizační přípojky – poţadované vlastnosti materiálů pro stokové sítě Chyba! Záložka není definována. 13.8.3 Údrţba a čištění................ Chyba! Záložka není definována. 13.8.4 Poruchy na stokových sítích a kanalizačních přípojkáchChyba! Záložka není definována. 13.8.5 Inspekce, klasifikace a zhodnocení stavu stokového systému ............................ Chyba! Záložka není definována. 13.9 Metody sanace stokových sítí a kanalizačních přípojekChyba! Záložka není definována. 13.9.1 Oprava stokových sítí a kanalizačních přípojekChyba! Záložka není definována. 13.9.2 Renovace stokových sítí a kanalizačních přípojekChyba! Záložka není definována. 13.9.3 Obnova stokových sítí a kanalizačních přípojekChyba! Záložka není definována. 13.9.4 Sanace objektů a šachet na stokáchChyba! Záložka není definována. 13.10 Generel kanalizační sítě a plánování sanací kanalizačních sítíChyba! Záložka není definována. 13.11 Sanace plynovodního potrubí......... Chyba! Záložka není definována. 13.12 Shrnutí ............................................ Chyba! Záložka není definována. 13.13 Autotest .......................................... Chyba! Záložka není definována. 13.14 Studijní prameny ............................ Chyba! Záložka není definována. 13.14.1 Seznam pouţité literatury.. Chyba! Záložka není definována. 13.14.2 Odkazy na další studijní zdroje a pramenyChyba! Záložka není definována. 13.15 Klíč ................................................. Chyba! Záložka není definována.

- 7 (107) -


1

Úvod

1.1

Cíle

Inţenýrské sítě jsou součástí téměř kaţdého stavebního díla a ovlivňují čím dál tím výrazněji ţivot vyspělých společností. Posluchači se mají seznámit se zákonitostmi platnými obecně pro inţenýrské sítě (s výjimkou sítí dopravních), získat první informace o teoriee sítí, encyklopedicky se poučit o struktuře a prvcích jednotlivých inţenýrských sítí a hlouběji věnovat těm trubním sítím, které v dalším studiu jiţ nebudou probírány, tj. s plynovody a s tepelnými sítěmi. Získané znalosti mají budoucímu absolventovi umoţnit komplexní orientaci ve stavebnictví a hlubší porozumění těm vodohospodářským oborům, které se zabývají trubními sítěmi. Jsou základem, na kterém lze rozvíjet specializaci pro plynovody a tepelné sítě. Inţenýrské sítě jsou rovněţ výchozím předmětem pro inţenýrský obor „Městské inţenýrství“.

1.2

Požadované znalosti

V souladu se studijním plánem se předpokládá znalost fyziky, základní hydrauliky, pozemního a vodního stavitelství.

1.3

Doba potřebná ke studiu

Lze předpokládat průměrně 2,5 hodiny na 1 kapitolu.

1.4

Klíčová slova

Jsou vloţena do kaţdé kapitoly samostatně.

- 8 (107) -

Vznik a vývoj inţenýrských sítí

2

2.1

Vznik a vývoj inženýrských sítí, pojmy a obecně platné vztahy Klíčová slova

Potřeba inţenýrských sítí, spolehlivost a zabezpečenost sítí,vodohospodářské, energetické a telekomunikační sítě, kategorie sítí, hierarchie sítí, hospodárnost sítí, sítě a trţní společnost.

2.2

Obecně o inženýrských sítích

Obecně řeší inţenýrské sítě tyto úkoly: - zásobení vodou, prvořadě vodou pitnou. Dlouho v historii ovšem nebylo rozlišováno při distribuci vody v sídlech mezi vodou pitnou a vodou uţitkovou. Zavlaţování patřilo pouze okrajově k úkolům městského vodovodu, zemědělské závlahy byly řešeny jinak. - odvedení vod , a to jednak vod splaškových, - kapalných odpadů vytvářených člověkem, - jednak zesílených povrchových odtoků sráţkových vod. K zesílenému povrchovému odtoku došlo zmenšením zadrţovací schopnosti terénu v lidských sídlech, zejména zmenšením vsakovací schopnosti. - odstraňování odpadů – o kapalných odpadech bylo pojednáno v předchozím odstavci. Tuhé odpady jsou odstraňovány potrubím pouze výjimečně. - zásobení energií původně šlo pouze o energii tepelnou, v historickém vývoji dále o energii pro pohon strojů a pro osvětlení přenos informací : potřeba této sítě vyvstala aţ v návaznosti na rozvoj společnosti a komplikovanost vztahů ve společnosti. Sloţitost systémů nutných pro fungování městských sídel si to postupně vyţádala. Zmíněné sítě vytváří soustavu městské technické infrastruktury. Dominantní postavení v této soustavě má ovšem síť dopravní, která má rozhodující vliv na topologickém utváření (rozloţení v terénu) zástavby, a je významným prvkem ovlivňujícím urbanistické řešení sídel. Na rozdíl od uváděných sítí, které jsou stavebně reprezentovány jako potrubí čí kabelové vodiče, má dopravní síť konstrukčně odlišný charakter, je jí tudíţ věnován samostatný vyučovací předmět.

2.3 Historický vývoj Jako první se objevily sítě vodohospodářské, jednak proto, ţe zásobování vodou bylo nejvíce naléhavým úkolem. I v současnosti zabere u primitivních společenství v aridních oblastech zásobování vodou , a to jejím nošením značnou část pracovního dne ţenám a dětem. Vodovod tedy uvolnil čas pro jiné činnosti a dostatek vody umoţnil vzestup na vyšší materiální a kulturní úroveň. Navíc bylo moţno vyuţít zkušenosti ze zemědělství, kdy zavlaţovací stavby časově rozvoj městských sídel předcházely. • Vodovody: • gravitační vodovod Assyřanů 2500 př.Kr.- Řecko:

K nutnosti budování vodovodů přispělo zničení lesů ( hutnictví, dřevěné uhlí + pastevectví ovcí) a - 9 (107) -


vyschnutí lokálních zdrojů. K tomu došlo zhruba v 5. aţ 4. století př. Kr.. Athény v době rozkvětu, (v době Periklově), zásobovalo 18 přivaděčů. •

Tlakový vodovod v Pergamu, řeckém městě na maloasijském pobřeţí, byl dlouhý 30 km, s výškovým převýšením 150 m. Materiálem byly olověné trubky tl. stěny 4 cm, uloţené v kamenných korýtcích

•

Jerusalem. Pozoruhodná vodohospodářská soustava zajišťující potřeby Jeruzaléma vznikla za vlády krále Šalamouna (kolem r. 1000 př.n.l.). Voda jímaná v povodí řek byla nejprve vedena do soustavy tří nádrţí (Šalamounovy rybníky), a odtud do města. Asi 700 př. Kr byla raţena přívodní štola v délce 700 m.

•

Etruskové a po nich Římané stavěli gravitační (beztlaké) přivaděče. První vznikl r. 305 př. Kr. – Agua Apia –, v délce 16,6 km . K nejdelším patří Marcia – r. 145 př. Kr – , délka 92 km, a Tepula – r. 127 př. Kr , délka 189 km. Konstrukčně šlo o kamenné ţlaby těsněné hydrosilikátovými tmely, někdy uspořádané i ve 2 patrech, někdy „dvoustopé“ , tedy dva paralelní ţlaby. Dva důvody vedly k tak rozsáhlým stavbám : jednak pokles vydatnosti místních zdrojů v důsledku urbanizace a s tím spojeného mizení lesů – např. hvozdu mezi Etrurií a Římem) a zejména nebývalá koncentrace obyvatelstva a nárůst potřeby. Řím měl cca milion obyvatel. Významných akvaduktů bylo 12. V rozdělovačích (castellum) byly 3 přepadové úrovně:

z nejniţší , a nejvíce zabezpečené úrovně šla přes veřejné kašny voda pitná pro obyvatelstvo • z druhé úrovně pro veřejné budovy, • z třetí se odebíralo pro soukromé odběratele • 20% tras bylo vedeno na mostech.Voda byla zdarma, zásobení bylo politickou záleţitostí . Vedlo to k plýtvání. - denní potřeba cca 1 000 000 m3 – tj. 1000 l/obyv/ den. Paradoxní je, ţe druhotný rozvod v městě, navazující na akvadukty, byl částečně tlakový – z keramických a olověných trub. •

- 10 (107) -


Střední Amerika: Tenochtitlan měl v době dobytí Španěly (16 století) více obyvatel neţ Londýn ( 40.000 obyv)– největší evropské město. Leţel uprostřed jezera. Přívod vody byl gravitační po jedné ze 3 spojovacích hrází, ze města Chapultepec. Hráze byly přerušovány propustmi pro lodě, překlenutými zvedacími mosty.

Obr.2.3 Mapa Tenochtitlánu, jezera a hrází z r. 1524 Čechy: 12. století - kolem r. 1155 vybudován potrubní vodovod z Jizerek na Vyšehrad. V roce 1348 byl vybudován novoměstský vodovod. Rozdíly mezi kolísajícím odběrem a vydatností zdrojů jsou řešeny zásobou (akumulací), stavebně jde o vodojemy. Dědicem řeckých antických vodojemů jsou byzantské vodojemy v Istanbulu. Jsou zděné z cihel, celkem jich bylo 70. Největší z nich je cisterna baziliky, zv. „ Potopený palác“. Má 336 nosných sloupů, prohlídky se konají na loďkách, v současnosti je zarybněná. Jiným stavebním řešením byly výše zmíněné Šalamounovy rybníky, sběrné nádrţe nad Jeruzalémem. S nárůstem spotřeby vody vzrostla i produkce splašků, zástavba ubírala půdu potřebnou k vsakování dešťů. To byl podnět k výstavbě kanalizační sítě, která někdy plnila i funkci drenáţe zamokřeného městského území, a odváděla splaškové a dešťové vody buď společně, nebo oddělenými sítěmi. Indie: městské lokality v povodí Indu – Mohendţo-Daro, Harare aj. Vznikaly na zač. 3 tisíciletí př. Kr. Půdorys ulic byl pravoúhlý, domy patrně hlavně patrové.

Uprostřed ulice byl krytý zděný kanál. Ve fasádní stěně domů byly otvory, pokračující dráţkou ve zdi a úzkým kanálkem do uliční stoky (přípojka, vylévací dráţka).

- 11 (107) -


600 Obr.2.4 Příčný řez odvodňovacím kanálem v Mohendžo -Daru • Řím: stokový systém města byl zaloţen patrně etruskými inţenýry a slouţil původně

k odvodnění baţin mezi 7-mi římskými pahorky. Nejznámější je Cloaca maxima rozměrů b:h – 4,5/3,6 m. Největší stoky vyuţívány pro lodní dopravu zboţí. • Perú: hlavní město Inků – Cuzco – bylo před conquistou odvodněno povrchovou ka-

nalizací, zděnou z přesně tesaných kvádrů na sucho, slouţící pro odvedení dešťů , případně i moči. • Tenochtitlan: domovní ţumpy byly vyváţeny kanoemi na „plovoucí ostrovy“ či do

koţeluţen. • U nás: dům probošta v Ostruhové ulici byl odkanalizován trubní stokou v r. 1340. V

roce 1660 byla v Praze postavena první klenutá zděná stoka. Vedla od kostela sv. Jindřicha k Prašné bráně se zaústěním do městského příkopu

Další druhy sítí, energetické a informační, se objevily v návaznosti na rozběh průmyslové revoluce na sklonku 18. a na začátku 19. století. Průmyslová výroba vyţadovala větší přísun silové i tepelné energie. Plynovody: nejstarší plynovodní síti je zřejmě osvětlení části Londýna z r. 1813. Se systematickým budování sítě pro osvětlení Paříţe bylo započato v r. 1829. Plynárna Karlín byla postavena r. 1847 Rozvod elektřiny: u příleţitosti vídeňské Světové výstavy r. 1900 byl uskutečněn přenos stejnosměrného proudu na 2 km (Fontain).Trasa v.n. z elektrárny Ervěnice do Prahy byla zbudována r. 1925 jako první dálkový přenos u nás. Teplovody: za první realizacci se povaţuje napojení 14-ti bytových domů z centrální kotelny v Lockerportu, USA - r. 1877. Sdělovací sítě: telegraf objevil Morse r. 1837, prvenství ve vynálezu telefonu se přičítá Bellovi v r. 1876.

- 12 (107) -


2.4 Společnost a inženýrské sítě Rozvoj inţenýrských sítí je ukazatelem materiální ţivotní úrovně společnosti, funkčnost a spolehlivost sítí vypovídá o řídicích schopnostech vedení společnosti, a to i na politické úrovni. Není přitom předurčeno, ţe vysoká míra technického rozvoje společnosti jednoznačně rozhoduje o spolehlivosti sítí, coţ dosvědčují kaskádové výpadky elektrického proudu, které postihly USA v r. 2002.Společnost se postupně stává na sítích funkčně závislou, a to různou měrou na různých sítích. na významu nabývá spolehlivost sítí. Pojem ´spolehlivost´ je zde moţno chápat v několika významech. Původně bylo zkoumáno pouze, zda v daném okamţiku síť je, či není poskytovat své sluţby, a byla snaha vyšetřit pravděpodobnost těchto stavů. To odviselo od toho, jak je který prvek sítě funkční ( vodovody- havarie na uličním řadu). Poţadavky na funkčnost sítě lze vyjádřit rovněţ přípustnou dobou výpadku. U vodovodu to jsou 4 dny, po které je náhradní zásobení povaţováno za únosné. Pro tepelné sítě a plyn je to doba, po kterou objekty neprochladnou tak, ţe by to způsobilo technické závady a újmy na zdraví, tj. 3 aţ 4 hodiny. U elektrické energie se náhled na přípustnou dobu výpadku liší podle významu lokality a objektu. a to aţ k poţadavku okamţitého záskoku např. v některých nemocnicích. Lze obecně říci, ţe bezpečnost uţivatelů (proti zneuţití) je (paradoxně) v nepřímé úměře se zabezpečeností fungování systému. Zabezpečenost (obecně) s velikostí a provázaností systému roste. (viz níţe poruchovost). Např. zabezpečenost dodávky vody roste s počtem zdrojů vody zapojených v systému, a to vedlo k výstavbě územně rozsáhlých, provázaných soustav. Pak ovšem jednak kontaminace vody můţe postihnout větší oblast, soustava je zranitelnější. Dále vede vytváření větších celků k větší složitosti vazeb prvků systému, a tím – podle Parkinsonova zákona - vzrůstá poruchovost. (lépe řečeno její pravděpodobnost – viz zmíněný řetězový výpadek proudu na východním pobřeţí USA). Jiný význam nabývá spolehlivost, pokud zkoumáme, do jaké míry uspokojuje síť potřeby společnosti při plné funkčnosti systému (a jeho prvků), případně s jakým komfortem je uspokojuje. Ve vodárenství to lze demonstrovat na vyšší či niţší kvalitě dodávané vody, případně s jakými koncovými tlaky vodu dodáváme. Obdobným problémem je, do míry zabezpečuje síť naše výjimečné poţadavky. Sítě nebývají navrhovány na extrémní stavy, - připouští se jejich přetíţení, lze hovořit o míře přípustného přetíţení. Např. u vodovodu připouštíme moţnost lokálního přetíţení cca 5 minut během špičky odběru. U stok připouštíme přetíţení sráţkovými vodami (1 x ročně, 1 x za 2 roky u větších měst), kalkulujeme s moţnými škodami způsobenými přetečením, a hledáme ekonomicky podloţenou přípustnou četnost přetíţení. • V dalším sledu je zkoumána jako spolehlivost moţnost a pravděpodobnost negativního působení sítě na okolí (úniky medií – splašků, plynu, horké vody, bludných proudů). Na čtvrté úrovni, která se nám otevřela teprve nedávno, zkoumáme, do jaké míry je síť zabezpečena proti zneuţití. Tento náhled se objevil současně s mezinárodním terorismem.

- 13 (107) -


2.5 Druhy a rozdělení inženýrských sítí. K dělení inž. sítí lze přistupovat z různých hledisek.

Dle účelu je lze členit na sítě: -

vodohospodářské: vodovody, kanalizace energetické: teplovody, plynovody, rozvody el. energie. sdělovací

Dle konstrukce rozeznáváme sítě trubní, a to tlakové či gravitační, s dutým příčným řezem, a sítě kabelové s plným průřezem Dle umístění rozlišujeme : sítě nadzemní, tj. - stoţárová (tzv. „venkovní“) vedení elektrické energie, silová i slaboproudá, některé teplovody v průmyslových areálech či na předměstích. podzemní Dále se rozlišují sítě podle jejich kategorie. Jde o rozčlenění podle významu kapacitního a územního. Od kategorie (významu) se odvíjí urbanistické nakládání se sítí, zejména definice ochranných a bezpečnostních pásem jednotlivých sítí. Rozeznáváme 4 kategorie sítí. V hrubém členění dle kategorií hovoříme o sítích dálkových a sítích lokálních. Dálkové sítě: jde o sítě • 1. kategorie; - tranzitní sítě, které mají nadregionální význam a často nemají vazbu k území, jímţ prochází. To znamená, ţe území, kterým síť prochází, není z této sítě zásobeno. Zprostředkovávají mezinárodní obchod. U rozvodů el. energie jde o tzv. „nadřazenou“ soustavu, provozovanou na vvn (velmi vysokém napětí).U plynovodů o sítě vvtl - velmi vysokého tlaku, např přivaděče z Norska či ze Sibiře. U vodovodů js to např. přivaděče pro Brno, vírský a březovský. „Místní“ (lokální) sítě 2. kategorie: - sítě oblastního významu .Zásobují region, ale nemají přímou vazbu na spotřebitele. To znamená, ţe mezi tuto síť a spotřebitele je vloţena ještě (aspoň jedna) kategorie sítí. Jde např. o : …vedení vvn – rozvodnou soustavu, vedení vn, plynovody vtl. (vysokého tlaku) , vodovodní výtlaky do vodojemů, skupinové vodovody, tepelné napaječe z tepláren do předávacích stanic. • 3. kategorie: - distribuční síť. Ta má přímou vazbu na spotřebitele – a to přes 4. kategorii – přípojky. Příkladem jsou: • uliční stoky a vodovodní řady, stl. (středotlaké) a ntl. (nízkotlaké) plynovody, rozvody nn, místní telekomunikační kabely. • 4. kategorie – spotřebitelské přípojky. Distribuční síť nízkého napětí (n.n.) prakticky nemá přípojky, kabely 3. kategorie jsou napojovány na seriově propojované domovní skříně. •

- 14 (107) -


Pro řazení do kategorií platí následující vztahy: Čím vyšší kategorie , tím vyšší provozní parametry sítě – napětí, tlak, teplota. Vyšší provozní parametry umoţní postavit síť o niţších investičních nákladech. • Vyšší provozní parametry jsou pro člověka, – spotřebitele, - nebezpečné. Čím blíţe je síť odběrateli, tím niţší kategorie, a tím niţší provozní parametry. S rozvojem techniky vzrůstá bezpečnost konstrukcí a systémů sítí, v zájmu hospodárnosti se snaţíme přiblíţit ke spotřebiteli na vyšších parametrech

2.6

Hierarchie sítí

Technickým vývojem došlo k vzájemné provázanosti sítí, které se tak dostaly do vztahů nadřazenosti a podřazenosti , - která síť je na které ( více či méně) závislá. Vznikla hierarchie. Některé ovládací prvky trubních sítí (vodovodních, tepelných, nověji i kanalizačních) jsou poháněny el. energií. Snahou je, aby vše bylo řízeno přes telekomunikační ( počítačovou) síť, která se (v tomto smyslu) stává sítí dominantní.

2.7 Hospodárnost inženýrských sítí Ekonomika je nedílnou součástí řešení stavebních inţenýrských úloh. V případě inţenýrských sítí bylo vypozorováno několik vztahů, jimiţ se řídí velikost realizačních nákladů na sítě. Investiční náklady na inţenýrské sítě tvoří významný podíl nákladů téměř kaţdé výstavby. Kromě toho ovlivňují i náklady provozní, a promítají se do cen vodného, stočného plynu, elektřiny, nebo se stávají součástí nájemného. Ve vztahu k bydlení lze definovat tyto vztahy: Procentový podíl inţ. sítí na nákladech na komplexní byt (vlastní budova + příslušející investice technické vybavenosti): - s podlaţností (bytové) zástavby klesá. S podlaţností roste hustota zástavby, na 1 bj. připadne menší délka sítě.

-

s velikostí obytného souboru (vyjádřenou počtem jeho obyvatel) podíl vzrůstá. S velikostí obytného souboru narůstá jednak rozsah ´hluchých´ míst, ploch, kde na síť není nikdo napojen (např. parků). Pro větší počet obyvatel je potřebná větší kapacita sítě. Ta vzrůstá s průřezem sítě (průměr potrubí, kabelu) zhruba lineárně, cena sítě (náklady na 1 m) však roste zhruba exponenciálně. Fungování sítě se komplikuje, od jistých velikostí obytného souboru se skokově objevuje nutnost vybavit síť objekty – např. transformovnami, regulačními stanicemi plynu. To vše náklady zvyšuje.

- 15 (107) -

Inţenýrské sítě podlaţnost

Počet obyvatel obyt. souboru

3 6

Sitě s centrálním zásobením teplem

100 08,83

200 09,49

500 011,3

Sítě s plynovodem a kotelnami

6,02

6,59

Sitě s centrálním zásobením teplem

8,25

9,15

48,17 , 10,8 87,68

Sitě s centrálním zásobe- 5,55 6,21 Sitě s centrálním zásobením teplem 8 7,44 8,85 ním teplem Sítě s plynovodem a kotelnami Sitě s centrálním zásobe- 5,07 6,02 Sitě s centrálním zásobením teplem 12 6,49 7,75 ním teplem Sítě s plynovodem a kotelnami Sitě s centrálním zásobe- 4,4 5,22 Tab.2.1 Procentový inženýrských sítí na nákladech na komplexní byt ním podíl teplem Sítě s plynovodem a kotelnami

9,6 6,2 9,07 6,03

Porovnání nákladů pro zástavbu bytovými domy a zástavbu rodinnými domky: - pokud náklady na inţ. sítě pro 6-ti podl. zástavbu bereme jako 100%, pak pro řadovou zástavba r.d. ….150 % Pozn.: cenová analyza byla provedena ještě v době před r. 1989. Dnešní čísla by byla poněkud pozměněna, zásada však platí.

Z tabulky dále vyplývá: • investičně je tepelné zásobení plynovody méně nákladné neţ CZT. Analýza však není komplexní, náklady na kotelny jsou započítány do nákladů na objekty.

2.7.1 Posouzení hospodárnosti sítě se nemůţe omezit na posouzení investičních nákladů. Je třeba vzít do úvahy i hlavní provozní náklady, např.: náklady na čerpání vody u vodovodů. O hospodárnosti vypovídá tzv. návratnost investice. N = IN / roč. zisk [ roky ] [2.1] Roč. zisk = Př – Vn – Pn – O – Ks kde [2.2] Př .. příjmy (např. vodné) Vn … výrobní náklady (např. nákup plynu, či úprava vody) Pn … provozní náklady (např. čerpání, údrţba) O …. technické odpisy Ks… kapitálové sluţby

Například za příznivou návratnost u plynovodu bylo bráno 8 let.

- 16 (107) -


2.7.2 Postup nákladové optimalizace návrhu inž. sítě. Společenskou úlohou inţenýra je minimalizovat náklady na pořízení a provoz sítě při zachování její poţadované spolehlivosti, zabezpečenosti, případně míře komfortu. Při sledování investičních nákladů jde o tyto kroky: Délková optimalizace: hledá se minimální nutná délka sítě (většinou jde o společné posouzení sítí 3. a 4. kategorii), s přihlédnutím k zákonitostem následujícího, druhého, kroku. Pro rozloţení sítě v terénu je dána predisposice urbanistickým řešením a sítí dopravní. Do tohoto kroku je třeba zakomponovat i hospodárné výškové řešení, zejména u stok, tak, aby např. při menší celkové délce sítě nebyly díky hloubkám jejího uloţení náklady na zemní práce větší neţ u jiných alternativ. Tato optimalizace probíhá ještě stále většinou zkusmo. •

Optimalizace průřezů: hledají se nejmenší průřezy sítě nutné pro její funkci za návrhového zatíţení. V současnosti se pro tento krok pouţívají matematické modely. •

Optimalizace životnosti investice: volbou materiálů a postupů výstavby. Obecně platí, ţe vyšší IN vedou k delší ţivotnosti a menším provozním nákladům (např. údrţbě). Menší IN vyvozují kratší ţivotnost, větší technické odpisy, větší PN (provozní náklady). Tato optimalizace bývá opět většinou zkusmá, či někdy dokonce podvědomá, vyplývající ze zkušeností, bez analýzy. •

2.8 Inženýrská síť a liberální trh Sluţby poskytované prostřednictvím IS se vymykají běţnému konkurenčnímu prostředí. Trh zde není moţno plně otevřít, síť vytváří podmínky pro vznik monopolu. Jsou moţná některá částečná řešení: -

vpustit na síť medium z vícera zdrojů (elektřina, plyn, telekomunikace )

regulovat cenu sluţby na základě auditu, vyšetřujícího tzv. přípustnou míru zisku ´veřejná ruka´ (obec) vlastní síť , a nechá na ni podnikat provozovatele, kterého můţe ovlivňovat ( drţením akcií, účastí ve správní radě atp.), případně po čase vystřídat. Nástrojem pro posouzení schopností provozovatele je tzv. benchmarking, - porovnávání výkonnostních ukazatelů. V souvislosti se sítěmi se hovoří o oligopolním trţním prostředí, ve kterém se můţe pohybovat pouze omezený počet subjektů.

2.9 Autotest 1. Význam inţenýrské sítě s rostoucím číselným označením její kategorie: a) roste b) klesá 2. Procentový podíl inţenýrských sítí na nákladech na komplexní bytovou jednotku s podlaţností: a) roste b) klesá 3. Zabezpečenost vodárenského systému s počtem na něj napojených zdrojů: a) roste b) klesá c) nemění se 4.

Provozní parametry sítí s jejich kategorií: a) vzrůstají b) klesají

c) nemění se

- 17 (107) -


5.

Inţenýrské sítě se začaly rozvíjet: a) současně s rozvojem zemědělství b) současně se vznikem městských sídel c) v návaznosti na rozvoj hutnictví ţeleza

6.

Uspokojuje plně spolehlivá síť veškeré odběratelské poţadavky? a) ano b) ne

2.9.1 Klíč 1.b, - 2.b, - 3.a, - 4.b, - 5.b, - 6.b

2.10 Studijní prameny 2.10.1 Seznam použité literatury [1]

Kolektiv autorů: Městské inženýrství, ČVUT/CVO, Praha 1996

[2]

Řihošek, M.: Inženýrský urbanismus, ČVUT Praha 1981

- 18 (107) -

Prostorová koordinace inţenýrských sítí

3

Prostorová koordinace inženýrských sítí

3.1

Klíčová slova

dopravní prostor, inţenýrské sítě, koordinace, kříţení, prostorové uspořádání, souběh, vedení

3.2

Uspořádání sítí

Koordinací inţenýrských sítí je myšleno jejich prostorové uspořádání, umístění vzhledem k povrchu terénu, k jejich ochranným konstrukcím, komunikacím, jiným sítím a ostatním stavbám. V rámci koordinace jsou také brány v úvahu vzájemné negativní vlivy sítí. Základním podkladem při řešení těchto úloh je ČSN 73 6005 Prostorové uspořádání sítí technického vybavení.

Obr. 3. 1 Koordinace inženýrských sítí

Vedení inţenýrských sítí lze navrhovat jako soustředěné nebo nesoustředěné. Soustředěným uspořádáním se rozumí vedení ve společných trasách – čímţ se myslí směrově i výškově koordinovaná vedení, která se obvykle ukládají do společného výkopu. Do společných tras jsou ukládána obvykle vedení stejných kategorií. Vyuţitím společných tras dochází k efektivnějšímu vyuţití prostoru (podzemí) a k úspoře nákladů při výstavbě, v důsledku společných výkopů (obr. 2), nebo ve sdružených trasách – coţ jsou kolektory (podzemní kanál), technické chodby nebo kanály a také suterénní rozvody, v nichţ jsou uloţena směrově i výškově koordinovaná vedení (kap. 4).

- 19 (107) -


Obr. 3. 2 Úspory výkopu při ukládání vedení do společné trasy

Při nesoustředěném uspořádání jsou jednotlivá vedení na sobě prostorově nezávislé a jejich samostatné trasy je vhodné navrhovat jako koordinované, kdy jsou respektovány vztahy mezi jednotlivými vedeními (např. minimální odstupy). Nekoordinovaný návrh vedení sítě, kdy nejsou brány v úvahu vzájemné vztahy vedení, není ţádoucí.

3.3

Koordinace sítí v prostředí městské zástavby

V prostředí městské zástavby se vyskytují převáţně podzemní vedení. Nadzemní trubní vedení jsou zastavěných oblastech spíše výjimkou, nadzemní kabelová vedení se vyskytují pouze v oblastech řídké zástavby. Pro podzemní vedení sítí jsou v prostředí městské zástavby k dispozici městské komunikace.

3.3.1

Koordinace s komunikacemi

Vedení sítí v zastavěných oblastech se navrhuje souběţně s městskými komunikacemi v jejich dopravním prostoru. Sítě jsou tedy směrově i výškově vázány na městské komunikace. Dopravní prostor (obr. 3) je prostor nad komunikací slouţící veřejnému (dopravnímu) provozu a lze jej rozdělit na: hlavní dopravní prostor – je část prostoru komunikace vyuţívaná pro provoz vozidel a je vymezena volnou šířkou komunikace, která je obvykle závislá na kategorii komunikace (ČSN 736110 Projektování silnic a dálnic); přidružený prostor – je ta část komunikace, která se vyskytuje mezi hlavním dopravním prostorem a čarou přilehlé zástavby, a zahrnuje: zeleň (trávníky), chodníky, cyklistické stezky, obsluţné jízdní pruhy.

Výstavba sítí a také jejich provoz (manipulace, údrţba a rekonstrukce) by v případě jejich vedení v hlavním dopravním prostoru přinesly často mnohá ovlivnění a omezení provozu jiných sítí či provozu na komunikacích (vozovky i chodníky). Trasy sítí proto musí být navrhovány tak, aby zásahy do prostoru komunikací byly pokud moţno co nejmenší (prostorově i časově). Proto mají vţdy přednost řešení bez narušení provozu komunikace.

- 20 (107) -


Pokud jsou sítě vedeny v samostatných nebo společných trasách, pak se sítě přednostně vedou: v nezpevněných částech přidruţeného prostoru, dále v jeho zpevněných částech v pořadí chodníky, cyklostezky, obsluţné jízdní pruhy, teprve pak v pásech hlavního dopravního prostoru – zde se kladou přednostně sítě vyšších kategorií. Pro ukládání sítí se obecně mají vyuţívat méně významné místní komunikace. Výjimkou jsou stoky, které se obvykle ukládají v ose komunikace. Zde je nutný příjezd techniky k šachtám. Inţenýrské sítě nesmí svou polohou bránit opravám, rozvoji a modernizaci komunikací a také nesmí negativně ovlivňovat bezpečnost a plynulost silničního provozu. Ve smyslu této zásady by měly být armatury a šachty umisťovány tak, aby jejich poklopy nezasahovaly do jízdní stopy vozidel. Poklopy armatur by měly být umisťovány tak, aby bylo vhodným způsobem (např. vodorovným značením, výškově odlišenou plochou) zabráněno parkování motorových vozidel na poklopech armatur.

Obr.3. 3 Komunikační prostor

V rámci hlavního dopravního a přidruţeného prostoru komunikací jsou stanovena zájmová pásma jednotlivých sítí (obr. 4), do nichţ jsou příslušné sítě obvykle ukládány. Tato zájmová pásma je vhodné respektovat a trasy sítí navrhovat tak, aby ţádné vedení navrhované sítě nebo její objekty nezasahovaly do zájmového pásma jiné sítě, aby bylo moţno další vedení výhledově poloţit do příslušného pásma a také aby nedocházelo mezi správci různých sítí k rozporům. Pokud některá ze sítí není v prostoru komunikace vůbec uloţena, je její moţné polohu vyuţít pro jiné vedení při splnění příslušných předpisů a se souhlasem správce sítě, která se v místě nevyskytuje, a také sousedících sítí. Ve skutečnosti se ale vyskytuje mnoho případů, kdy

- 21 (107) -


není moţné zájmová pásma respektovat a ukládání síti je řešeno individuálně podle místních podmínek. Pokud má dojít k vzájemnému kříţení sítě a komunikace, pak kříţení má být co nejkratší, pokud moţno kolmé a jejich počet co nejmenší. Umisťování sítí je také nutné koordinovat s vybavením komunikací (stoţáry osvětlení a signalizace) i tramvajovými tratěmi, do jejichţ tělesa lze umisťovat trakční kabely, silové a sdělovací kabely pro potřeby tramvajové tratě, drenáţe její odvodnění. Je moţné také provést nutná kříţení s tramvajovými tratěmi. Při ukládání vedení na mostě je vhodné sítě uloţit ve stejném pořadí a polohách jako jsou uloţeny v komunikaci před a za mostem. To však v řadě případů nelze dodrţet a jen nutné zohlednit konstrukci mostu.

3.3.2

Koordinace se zástavbou

Vzhledem k zástavbě se sítě umisťují v definovaném pořadí (obr. 4). Z důvodu minimalizace délky přípojek a eliminace jejich vzájemného kříţení (vč. přípojek) i kříţení s vozovkou se sítě niţších kategorií (3. kat.) ukládají blíţe k zástavbě, tedy je preferováno vedení sítí niţších kategorií v přidruţeném prostoru. Ze stejných důvodů je v případě husté zástavby preferováno oboustranné uloţení sítí niţších kategorií. Naopak sítě vyšších kategorií (1. a 2. kat.) jsou ukládány blíţe k ose komunikace (hlavního dopravního prostoru), v případě jednostranné zástavby podél nezastavěné strany komunikace.

Obr.3.4 Zájmová pásma inženýrských sítí

Do přidruţeného prostoru komunikace jsou sítě ukládány v následujícím pořadí (směrem od čáry zástavby):

- 22 (107) -


silové kabely – v případě oboustranné zástavby se kabely do napětí 35 kV vedou oboustranně. Společně se silovými kabely mohou být vedeny trakční kabely tramvajových tratí (na straně dále od zástavby) a také kabely dispečerského řízení energetických sítí (i optické ve vzdálenosti 50 mm od silových kabelů). Nejmenší vzdálenost silových kabelů od zástavby by měla být alespoň 500 mm (ozn. y v obr. 4); plynovod – při oboustranné zástavbě a v případě pásů přidruţeného prostoru o celkové šířce větší neţ 3 m má být uloţen oboustranně (v ostatních případech jednostranně). Vzdálenost plynovodu (NTL) od zástavby by měla být alespoň 1250 mm (ozn. z v obr. 4); vodovod – podobně jako plynovod můţe být uloţen oboustranně; tepelné vedení; sdělovací kabely; stoţáry veřejného osvětlení aj. – kabely pro veřejné osvětlení, světelnou a dopravní signalizaci bývají vedeny v pásmu základů stoţárů veřejného osvětlení, popř. ve společné trase s ostatními silovými kabely (do 1 kV). Na náměstích a otevřených prostranství se vedení ukládá po obvodu obdobně jako na komunikacích s jednostrannou zástavbou, trasa vedení je zde tedy rovnoběţná s osou zástavby.

Obr.3.5 Vedení tras sítí přes náměstí

Pro udrţení stability objektů zástavby nebo jiných vedení je vhodné (pokud to je to prostorově moţné) dodrţet vzdálenost Lmin výkopu pro nové vedení od stávajícího objektu: Lm in

kde

H h , tg

(1)

H … hloubka výkopu, h … hloubka stávajícího objektu, … úhel vnitřního tření zeminy (ČSN 73 1001).

- 23 (107) -


Obr.3.6 Minimální vzdálenost okraje výkopu od stávajících objektů

3.3.3

Vzájemné vztahy sítí

Různá vedení sítí buď nejsou v ţádném vzájemném vztahu nebo můţe nastat jejich souběh či křížení. V souběhu jsou rovnoběţná vedení umístěná v dopravním prostoru. Křížení je místo, ve kterém se v půdorysném průmětu protínají vedení sítí. V místě kříţení nesmí být umístěna ţádná armatura ani jiný objekt sítě. Při souběhu nebo kříţení můţe nastat situace, kdy vzájemná vzdálenost vedení je taková, ţe by mohlo dojít k vzájemnému negativnímu ovlivnění provozu těchto sítí.

Obr.3.7 Souběh a křížení vedení

Při vzájemném souběhu sítí nebo jejich kříţení musí být brána v úvahu vzájemná ovlivnitelnost jednotlivých vedení, tzn. musí být dodrţeny vodorovné (v obr. 7 ozn. a), resp. svislé (v obr. 7 ozn. b) odstupy (tab. 2 a 3). Odstupy jsou nutné z důvodu bezpečnosti, pokud se sítě navzájem nepříznivě ovlivňují a dále také pro vytvoření pracovního prostoru pro zemní práce při opravách. Příklady vzájemných negativních vlivů sítí jsou uvedeny v následující tabulce. Tab.3.1 Vzájemné negativní vlivy sítí vedení silové kabely

kovová potrubí

teplovod

vodovod

plynovod

kanalizace, kolektor (dutý prostor)

silový kabel

sdělovací kabel

negativní vlivy

úniky proudu z poškozených kabelů do půdního prostředí (bludné proudy) způsobují elektrochemickou korozi kovového potrubí zvyšování teploty vody ve vodovodu (náchylné na množení mikroorganismů) únik plynu do dutého prostoru (nebezpečí výbuchu) magnetické pole kolem silového kabelu indukuje ve sdělovacím kabelu druhotné sekundární proudy, které narušují proudové parametry přenášené informace

- 24 (107) -

3)

0,20

0,20

3)

35 kV

220 kV

- 25 (107) -

0,50

0,50

Stokové sítě a kanalizační přípojky

Potrubní pošta

Koleje tramvajové dráhy

1,00

0,10

Kabelovody

Kolektor

0,30

Tepelné sítě

0,60

0,3 MPa

0,40

0,40

0,005 MPa

0,10

0,30

0,20

0,15

10 kV

1,00

0,50

0,50

0,30

0,70

0,40

0,60

0,40

0,30

0,80

0,20

0,15

0,05

0,15

10 kV

1 kV

15)

1 kV

Vodovodní sítě a přípojky

Plynovodní potrubí do

Sdělovací kabely

Silové kabely do

Druh sítí

5)

Silové kabely do 35 kV

1,00

0,50

0,50

0,30

1,00

0,40

0,60

0,40

0,30

0,80

3)

0,20

0,20

0,20

0,20

220 kV

1,00

1,00

0,30

0,20

8)

0,50

0,50

0,30

0,80

0,40

1,00

0,50

2,00

0,40

0,60

0,40

9)

10)

0,40

0,80

7)8)

0,80

3)

0,3

4)

0,3

4)

3)

0,80

4)

0,1

3)

0,30

Sdělovací kabely

0,40

0,80

7)8)

0,50

0,20

0,20

0,20

0,005 MPa

1,20

0,40

0,40

1,0012)

0,40

0,50

0,50

12)

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

1,20

1,00

0,40

1,00

1,00

0,50

0,50

0,40

0,40

0,40

0,6

9)

0,60

0,60

0,60

0,3 MPa


2)

1,20

0,60

0,50

0,60

0,60

1,00

13)

0,60

0,50

0,5012)

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40


Tab. 3. 2 Nejmenší dovolené vodorovné vzdálenosti při souběhu vedení sítí v m1) dle ČSN 73 6005 Tepelné sítě

1,20

0,30

0,30

0,30

0,30

1,00

13)

0,50

0,50

0,80

11)

2,00

6)

1,00

0,70

0,30

Kabelovody

1,20

0,30

0,20

0,30

0,30

0,60

1,00

0,40

0,30

0,50

0,30

0,30

0,10


1,20

0,30

14)

0,30

0,30

0,30

0,60

1,00

1,0012)

0,50

1,00

0,50

0,50

0,50

Potrubní pošta

1,20

0,30

0,30

0,20

0,30

0,50

0,40

0,40

0,20

0,50

8)

0,50

0,50

0,50

Kolektor

1,20

0,30

0,3014)

0,30

0,30

0,60

1,00

0,40

0,30

5)


1,20

1,20

1,20

1,20

1,20

1,20

1,20

1,20

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00


Inţenýrské sítě Vysvětlivky k tab. 2: 1) 2)

3) 4) 5) 6) 7)

8) 9) 10) 11)

12) 13) 14) 15)

Vzdálenosti se měří mezi vnějšími povrchy kabelů, potrubí, stok, ochranné konstrukce nebo kolejnice bliţší k vedení. Pro nejmenší vzdálenosti mezi povrchy vysokotlakého plynovodního potrubí a ostatních sítí technického vybavení platí ČSN 38 6410. Pro vysokotlakou přípojku do regulační stanice se vzdálenosti podle tabulky 5 ČSN 38 6410 zkracují v poloţkách 2, 3, 4 a 7 na polovinu. Plynovody provedené z lPE – viz technická pravidla COPZ G 702 01. Nechráněné. V technickém kanálu nebo betonových chráničkách. Podle ustanovení ČSN 33 3300. Aţ k vnějšímu líci stavební konstrukce. Vzdálenost musí být po dohodě s výrobcem kabelu kontrolována výpočtem. Sdělovací kabel v betonové chráničce zalité asfaltem, délka přesahu chráničky 1500mm na kaţdé straně od místa ukončení souběhu. Je-li vzdálenost obou souběţných kabelů větší neţ 1500mm, ochranné opatření odpadá. Nebezpečné vlivy vedení vn, vvn a zvn musí být kontrolovány výpočtem podle ČSN 33 2160. Protikorozní opatření nutno projednat se správce plynovodu individuálně. Spojové kabely se kladou navzájem volně vedle sebe. Spojové kabely a kabely DR se kladou navzájem ve vzdálenosti 70 mm. Platí pro souběh tepelně nechráněných kabelů a vodních tepelných vedení. Při tepelně chráněných kabelech moţno sníţit na 300 mm. Dlouhé souběhy nutno kontrolovat výpočtem. Pro souběh parních tepelných vedení s tepelně nechráněnými kabely platí vzdálenost 2000 mm. Při kabelu tepelně chráněném v souběhu délky do 200m moţno sníţit na 800 mm. Při souběhu obou vedení lze vzdálenost sníţit po dohodě se správci vedení na 400 mm. Po přešetření teplotních poměrů moţno sníţit aţ na 600 mm. Nejsou-li stoky pod dnem kolektoru (podle ČSN 75 6101: 1995). Mezi trakčními kabely různé polarity musí být vzdálenost nejméně 0,15 m.

Vzdálenosti odstupů (uvedené v tab. 3.2 a 3.3) jsou závislé na charakteru jednotlivých sítí, způsobu jejich uloţení a materiálu. Při souběhu resp. kříţení je nutné dodrţet normy platné pro příslušná vedení. Vzdálenosti se měří od vnějších povrchů vedení. Nemůţeme-li dodrţet předepsané vzdálenosti vkládáme jednotlivá vedení do ochranné konstrukce (např. chráničky). Chránička potrubí je trouba, která chrání vodovodní potrubí při kříţení se ţeleznicemi a silničními komunikacemi, při průchodech konstrukcemi budov a objektů nebo při kříţení podzemních vedení technického vybavení. Není přípustné umisťovat jedno vedení souběţně nad druhým. Výše uloţená vedení nesmí zatěţovat vedení uloţená níţe. Při kříţení se: vodovod nebo vodovodní přípojky ukládají pod silové a sdělovací kabely, pod plynovod, ale nad stoky; tepelná síť se ukládá nad vodovody, hloubkové kabelovody, stoky, ale pod silové a sdělovací kabely a plynovody. V místě kříţení teplovodu se silovými a sdělovacími kabely a plynovody musí být tepelná síť opatřena izolací ve vzdálenosti 1 m oběma směry od okraje kabelů nebo potrubí; plynovod se ukládá pod silová a sdělovací vedení, ale nad vodovodní, tepelné a stokové sítě a nad hloubkové kabelovody.

- 26 (107) -

4)

0,20

4)

220 kV

0,206) 4)

0,106)

4)

0,3 MPa

- 27 (107) -

0,30

0,30


Potrubní pošta


1,00

0,10

Kabelovody

Kolektor

0,307)

Tepelné sítě 3)

0,20

5)

1,00

0,30

0,30

0,30

0,507)

0,20

5)

0,40

0,106)

0,106)

0,005 MPa

0,40

0,305)

0,80

0,15

0,105)

0,30

0,20

0,20

35 kV

0,15

0,15

0,15

10 kV

1 kV

0,05

10 kV

1 kV



Sdělovací kabely

Silové kabely do

Druh sítí

8)

Silové kabely do

35 kV 1,00

0,30

0,50

0,30

0,507)

0,205)

0,40

4)

0,206)

0,106)

0,305)

0,80

1,30

0,3010)12)

0,50

0,30

1,00

0,40

0,7013)

0,3013)

10)11)12)

0,50

0,25

0,259) 4)

0,25

0,20

0,20

0,20

220 kV 9)

0,20

0,20 5)

0,155)

5)

0,10

0,20

0,20

0,10

1,00

0,504)

0,20

0,10

0,10

14)

4)

0,10

0,8010)11)12)

0,80

4)

0,10

4)

0,80

0,105)

0,304)

Sdělovací kabely

0,005 MPa 1,00

0,10

15)

0,10

0,5016)

1,00

0,10

0,10

0,50

0,10

15)

0,10

0,10

0,15

0,10

0,10

0,10

0,7013)

0,20

6)

6)

0,20

0,106)

0,1015)

0,15

0,10

0,10

0,10

0,3013)

0,10

6)

6)

0,10

0,106)

0,3 MPa


2)

0,40

0,15

0,15

0,20

0,40

0,20

17)

1,50

0,2017)

0,30

0,10

0,20

5)

5)

0,20

0,2017)

4)

4)

0,40

0,205)

Vodovodní sítě a přípojky 0,402)

Tab. 3.3 Nejmenší dovolené svislé vzdálenosti při křížení vedení sítí v m1) dle ČSN 73 6005

Tepelné 3) sítě 1,00

0,20

0,20

0,10

0,15

0,2017)

0,1015)

0,1015)

0,155)

0,50

4)

1,00

0,50

7)

7)

0,50

0,307)

Kabelovody 1,00

0,20

0,20

0,10

0,15

0,2017)

0,1015)

0,1015)

0,10

0,30

0,30

0,30

0,30

Stokové sítě a kanalizační přípojky 0,10

0,30

0,10

0,10

0,10

0,5016)

0,5016)

0,20

0,50

0,50

0,30

0,30

Potrubní pošta 1,00

0,20

0,30

0,20

0,20

0,20

0,10

0,10

0,20

0,3010)12)

0,30

0,30

0,30

Kolektor 1,00

0,20

0,10

0,20

0,20

0,2017)

0,1015)

0,1015)

0,10

8)


Inţenýrské sítě Vysvětlivky k tab.3: 1) 2)

3)

4) 5) 6)

7) 8) 9) 10) 11) 12) 13)

14) 15) 16)

17)

Vzdálenosti se měří mezi vnějšími povrchy kabelů, potrubí, stok, ochranné konstrukce nebo kolejnice bliţší k vedení. Plynovody provedené z lPE: viz technická pravidla COPZ G 702 01 – Plynovody a přípojky z polyetylénu. Pro nejmenší vzdálenosti mezi povrchy vysokotlakého plynovodního potrubí a ostatních sítí technického vybavení platí ČSN 386410. Pro vysokotlakou přípojku do regulační stanice se vzdálenosti podle ČSN 386410 zkracují v poloţkách 2, 3, 4 a 7 na polovinu. Vzdálenosti platí pro vodní tepelná vedení. Pro parní tepelná vedení je nutné vzdálenost stanovit tak, aby byly splněny podmínky čl. 4.7.3 ČSN 736005. Pro kříţení parního tepelného vedení se sdělovacími kabely se vzdálenost zvětšuje u nechráněných kabelů na 250 mm. Nechráněné. V technickém kanálu nebo betonových chráničkách podle ustanovení ČSN 333300. Kabel v chráničce přesahující plynovod na kaţdou stranu o 1000 mm. Pro kabel bez ochranného krytu se zvětšují vzdálenosti takto: při kříţení ntl plynovodu s kabely do 35 kV na 400 mm, při kříţení stl plynovodu kabely do 10kV na 1000 mm, s kabely do 35 kV na 1500 mm. Při uloţení v chráničce moţno přiměřeně sníţit. Aţ k vnějšímu líci stavební konstrukce. Kabel niţšího napětí uloţen v chráničce. Kabely vvn uloţeny v chráničce přesahující místo kříţení na kaţdou stranu o 2000 mm. Sdělovací kabely uloţeny v betonových ţlabech apod., zalitých asfaltem v délce přesahující místo kříţení na obě strany minimálně 2000 mm. Vlivy kabelu vvn na sdělovací vedení kontrolovat výpočtem podle ČSN 332160. Kabely vvn uloţeny pod plynovodem v chráničkách zasypaných vrstvou písku tloušťky nejméně 300 mm pokrytou 2 vrstvami ochranných krycích desek, v délce přesahující místo kříţení nejméně 1000 mm u ntl plynovodu a 2000 mm u stl plynovodu. Se správcem plynovodu projednat individuální protikorozní opatření. Spojové kabely navzájem ve vzdálenosti 300 mm, spojové kabely a kabely DR ve vzdálenosti 700 mm. Je-li tepelné vedení v ochranném tělese se vzduchovou mezerou nebo jde-li o kabelovou či kolektor, je nutné plynovod opatřit chráničkou přesahující druhé vedení na kaţdou stranu o 1000 mm. Křiţuje-li plynovod stokové potrubí v menší vzdálenosti neţ 500 mm, minimálně však 150 mm, opatří se plynovod trojnásobnou izolací přesahující stokové potrubí na kaţdou stranu o 1000 mm o vyhovující jiskrové zkoušce pro zkušební napětí 25 kV. Je-li vodovodní potrubí uloţeno pod tepelným vedením, kabelovodem či kolektorem, musí být opatřeno ochranným krytem. Jinak nejmenší vzdálenost vodovodního potrubí musí být 350 mm.

Vzdálenosti odstupů (uvedené v tab. 2 a 3) jsou závislé na charakteru jednotlivých sítí, způsobu jejich uloţení a materiálu. Při souběhu resp. kříţení je nutné dodrţet normy platné pro příslušná vedení. Vzdálenosti se měří od vnějších povrchů vedení. Nemůţeme-li dodrţet předepsané vzdálenosti vkládáme jednotlivá vedení do ochranné konstrukce (např. chráničky). Chránička potrubí je trouba, která chrání vodovodní potrubí při kříţení se ţeleznicemi a silničními komunikacemi, při průchodech konstrukcemi budov a objektů nebo při kříţení podzemních vedení technického vybavení. Není přípustné umisťovat jedno vedení souběţně nad druhým. Výše uloţená vedení nesmí zatěţovat vedení uloţená níţe. Při kříţení se: vodovod nebo vodovodní přípojky ukládají pod silové a sdělovací kabely, pod plynovod, ale nad stoky; tepelná síť se ukládá nad vodovody, hloubkové kabelovody, stoky, ale pod silové a sdělovací kabely a plynovody. V místě kříţení teplovodu se silovými a sdělovacími kabely a plynovody musí být tepelná síť opatřena izolací ve vzdálenosti 1 m oběma směry od okraje kabelů nebo potrubí; plynovod se ukládá pod silová a sdělovací vedení, ale nad vodovodní, tepelné a stokové sítě a nad hloubkové kabelovody.

- 28 (107) -


3.3.4

Vztah sítí k povrchu území

Vzhledem k povrchu území mohou být sítě nadzemní nebo podzemní. Z níţe uvedených důvodů se většina vedení ukládá s výhodou do podzemní. V tomto smyslu je předepsáno pro jednotlivé typy podzemních vedení minimální (tab. 4) a maximální krytí. Krytí je svislá vzdálenost od horního povrchu komunikace nebo povrchu upraveného terénu k vnějšímu povrchu vedení či jeho ochranné konstrukci. Krytí tedy zahrnuje tloušťku zeminy a tloušťku zpevnění povrchu terénu (konstrukce vozovky, chodníku, …) nad vedením. Krytí podzemních vedení souvisí s ochranou před nepříznivými vlivy jako jsou: statické působení: o stálého zatíţení od zeminy; o nahodilého zatíţení od provozu na povrchu; dynamické účinky provozu na komunikacích; mechanické poškození; mráz; podzemní voda. Vedení má být uloţeno tak hluboko, aby nebylo vystaveno účinkům nahodilého zatíţení od provozu na komunikaci, avšak ne tolik, aby nedošlo k narušení vlivem tlaku zeminy. Tab.3.4 Nejmenší dovolené krytí podzemních sítí dle ČSN 73 6005 Nejmenší krytí

Druh sítě

Silové kabely do

2)

Chodník

Vozovka3)

Volný terén4)

1 kV

0,35

1,00

0,35/0,705)

10 kV

0,506)

1,00

0,70

35 kV

1,00

1,00

1,00

220 kV

1,30

1,30

1,30

místní Sdělovací kabely

0,40

dálkové optické

7)

0,90

7)

0,50

0,90

0,60 8)

0,60/0,90

místní

0,40

dálkové

0,50

1,20

1,00

0,8011)

1,0013)

0,8011)

Plynovodní potrubí Vodovodní sítě Tepelné sítě Kabelovody Stokové sítě a kanalizační přípojky

9)

10)

0,90

12)

1,00-1,60 0,50 14)

0,60

16)

1,00

1,50

0,60

12)

1,00-1,60

1,00

0,50

1,00

0,60

16)

1,80

1,0016)

Potrubní pošta

0,70

1,00

0,70

Kolektor

0,50

1,0013)

0,50

Vysvětlivky k tab. 4: 1) Vzdálenosti se měří mezi vnějšími povrchy kabelů, potrubí a ochranné konstrukce. 2) Do této kategorie patří všechny pásy přidruţeného prostoru, které neslouţí provozu nebo stání vozidel.

- 29 (107) -


3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15)

16)

Do této kategorie patří všechny pásy a pruhy pro provoz a stání vozidel. Krytí je nutné přizpůsobit konstrukci vozovky. Mimo souvislou zástavbu. Kabely nebo ochrany proti mechanickému poškození podle ČSN 341050. Při rekonstrukci elektrorozvodných zařízení na vyšší provozní napětí lze u jiţ uloţených kabelů 3 kV aţ 6 kV sníţit na nezbytnou dobu jejich krytí aţ na 0,35 m. U rychlostních komunikací nejméně 1,2 m. Koaxiální kabely. Při společné pokládce dálkového a místního optického kabelu (trubek) je minimální krytí 0,5 m. U rychlostních komunikací a silnic I. třídy je krytí 1,2 m. Krytí plynovodu do 0,3 MPa lze sníţit podle ČSN 386413. Podle místních podmínek s vyuţitím ustanovení ČSN 755401 a ČSN 755402 o závislosti hloubky uloţení na tepelně izolačních schopnostech půdy a jmenovité světlosti potrubí. V odůvodněných případech i méně. U povrchových kabelovodů místní sítě moţno sníţit aţ na 0,4 m. V technicky zdůvodněných případech z důvodů překáţky v trase potrubí lze se souhlasem plynárenského podniku, silničního správního orgánu a správce komunikace sníţit krytí plynovodů do přetlaku 0,3 MPa, vedených v zastavěném území měst a obcí na 0,6 m. Doporučené minimum.

Vzhledem k niţšímu nahodilému zatíţení lze vedení pod chodníky ukládat do menších hloubek neţ pod vozovkou. Minimální krytí (tab. 4) je nutné dodrţet také z hlediska tepelně izolační funkce zeminy při nízkých teplotách. Důleţitým faktorem ovlivňujícím krytí je podzemní voda. Hloubka vedení musí být stanovena s ohledem na polohu hladiny podzemní vody. Při stanovení velikosti krytí je nutné zváţit i ekonomické hledisko – s rostoucí hloubkou výkopu rostou náklady na výstavbu. Příliš velké krytí způsobuje: obtíţnou identifikace sítě v terénu; obtíţné a nákladné výkopy při haváriích a opravách; u plynovodů moţnost neidentifikovatelného úniku z poškozeného potrubí do méně pravděpodobných směrů. V hloubce 0 – 0,35 m pod povrchem nebývá vedeno ţádné vedení. Většina sítí bývá vedena v hloubkách 0,4 – 1,6 m. Nejhlouběji bývají uloţeny stoky (aţ do hloubky 4 m i více) kvůli poţadavku gravitačního odvodnění nejniţších podlaţí přilehlých budov (viz obr. 8).

Obr.3.8 Výškové uložení sítí

3.3.5

Inženýrské sítě a zeleň

Stromy a křoviny mají vyhrazeno pásmo společně se stoţáry veřejného osvětlení (u obrubníku), pokud je šířka přidruţeného prostoru nad 4,5 m. Při navrhování tras sítí nebo výsadby stromů je nutné dodrţet vzdálenost vnějšího povrchu vedení nebo jeho ochranné konstrukce od osy stromů (1,0 –

- 30 (107) -


1,5 m) tak, aby nedošlo k narušení provozu vedení (biologickou korozí, pronikáním do hrdel) a naopak aby také nedošlo k narušení vegetačních podmínek stromů (výkopem). Ve stísněných prostorových podmínkách však mají před vegetací přednost sítě 3. kategorie. V hygienicky ohroţené oblasti (z rozhodnutí hygienika) má přednost zeleň, např. jako protihluková a proti emisní bariéra.

Obr.3.9 Vzorový příčný profil – 7m

3.3.6

Vzorové příčné profily

Při návrhu prostorového uspořádání inţenýrských sítí v dopravním prostoru městských komunikací lze orientačně vycházet z tzv. vzorových příčných profilů. Umístění dané sítě do profilu komunikace závisí na celkové šířce dopravního prostoru. Do nejuţších ulic (obr. 9) jsou ukládána vedení niţší kategorií, kdy je moţné pro nedostatek prostoru ukládat vedení niţších kategorií do pásu hlavního dopravního prostoru. Naopak v širších ulicích (obr. 10) můţe být uloţeno i více vedení stejného druhu (např. oboustranně či více kategorií současně).

Obr.3.10 Vzorový příčný profil – 15 m

- 31 (107) -


3.4

Vedení sítí mimo zastavěná území

Prostorové umístění vedení mimo zastavěná území souvisí přímo s umístěním stavebních objektů příslušných dané síti (např. čerpací a regulační stanice, armaturní komory, …). Trasu vedení navrhujeme pokud moţno po nejkratší spojnici mezi těmito objekty (např. úpravna vody a vodojem), v přístupném nezpevněném povrchu, v blízkosti komunikace či lesní cesty, aby byla umoţněna dostupnost mechanizace při výstavbě, provozu, údrţbě a opravách. V extravilánu je často vyuţívána pro vedení tras sítí topologie silnic niţší kategorie (třídy II, III). Sítě jsou však vedeny mimo ochranné pásmo komunikace. Inţenýrské sítě se navrhují mimo ochranná pásma silnic. Ochranné pásmo dálnic a rychlostních komunikací mimo zastavěná území je 100 m od osy přilehlého jízdního pruhu, u silnic I. třídy 50 m, II. třídy 25 m, III. třídy 20 m a u komunikací niţšího významu 15 m. V případě významnějších komunikací se vyhýbáme souběhu, pokud je nutné kříţení, pak ho navrhujeme co nejkratší (kolmé). U méně významných komunikací je přípustné kříţení pod úhlem 60°. Je vhodné vyhýbat se takovému terénu, ve kterém by bylo obtíţné provádět zemní práce (horniny, baţina, lesy, strmé svahy, …). Dále se snaţíme minimalizovat směrové a výškové lomy. Při návrhu trasy nového vedení je nutno zohlednit stávající inţenýrské sítě a jejich ochranná pásma. Při návrhu trasy je téţ nutno v určitých případech zohlednit dostupnost zdroje elektrické energie (např. z důvodu osazení uzávěrů s elektropohonem).

3.4.1

Křížení vodních toků

Kříţení vedení s vodními toky (v zastavěném území i mimo) je moţné řešit: nadchodem, kdy lze vyuţít: o silniční mosty (nikoliv ţelezniční), kdy konstrukce vedení musí být nad hladinou Q100 příslušného vodního toku; o jednoúčelové trubní mosty (obr. 11), jejichţ konstrukce můţe být samonosná, kdy nosnou konstrukci tvoří pouze vlastní vedení (pouţívá se zpravidla do šířky toku max. 30m), příhradová nebo závěsná; o podchodem nebo shybkou (obr. 12). Při vyuţití nadchodu hrozí poškození vedení (vandaly, mrazem, bleskem, …) a v případě vodovodů a teplovodů je nutné pouţít teplenou izolaci. Na počátku a na konci přechodu vodního toku by měla být vedení osazena uzávěry, v případě nadchodů také kompenzátory (pokud je to nutné).

- 32 (107) -


Obr.3.11 Nadchody vodních toků: a – samonosný, b – příhradový, c – závěsný

V případě řešení kříţení podchodem (resp. shybkou) je předepsáno krytí (vzdálenost mezi vnějším povrchem vedení, popř. jeho ochrannou konstrukcí, a dnem koryta toku) 1,2 m u splavných toků a 0,5 m u nesplavných toků (amin v obr. 12). Při navrhování podchodů pod vodním tokem je účelné vést několik sítí ve sdruţené trase.

Obr.3.12 Vodovodní shybka

3.4.2

Křížení železničních tratí

Při souběhu vedení a ţeleznice musí být vzdálenost vnějšího povrchu vedení nebo jeho ochranné konstrukce od osy krajní koleje dráţního tělesa minimálně 4m a od hrany násypu minimálně 2m (obr. 13). Kříţení sítě se ţeleznicí má být provedeno v pravém úhlu, přičemţ vedení se ukládá do ochranné konstrukce odolné korozi (chránička, podchod, kolektor, …), aby bylo moţné vedení vyjmout bez porušení dráţního tělesa. U trubních vedení je vhodné navrhnout průměr chráničky, aby v příčném řezu vznikla mezi vnějším povrchem potrubí a vnitřním povrchem chráničky byla rovna 1,2 násobku průtokové plochy potrubí. Sklon potrubí i chráničky má být minimálně 0,3 %. U potrubí s průtokem vody je ochranná konstrukce zřizována i z důvodu ochrany tělesa dráhy před podmáčením při úniku vody.

- 33 (107) -


Kovová potrubí v blízkosti dráhy musí být dostatečně chráněna proti korozním účinkům bludných proudů. Při výkopových pracích není přípustné ohroţení stability ţelezničního násypu.

3.5

Poznámky k provádění inženýrských sítí

Před prováděním výstavby, rekonstrukce, inspekce nebo lokalizace míst poruch vedení inţenýrských sítí je nutné zjistit a vytyčit polohu stávajících podzemních i nadzemních vedení.

Obr.3.13 Kanalizační potrubí poškozené při provádění jiného vedení

Při jakékoliv manipulaci s libovolným vedením nesmí být poškozeno jiné vedení, proto pro jednotlivé druhy podzemních i nadzemních vedení platí ochranná a bezpečnostní pásma. Vedení křiţující výkop je nutné zabezpečit proti pohybu a poškození (zavěšením, podepřením nebo podezdívkou). Podzemní vedení mohou být prováděna: v otevřeném výkopu, kdy je pouţívána běţná mechanizace, jsou však vysoké nároky na plochu staveniště, pracuje se s velkými objemy zeminy a po dobu provádění prací bývá výrazně narušeno ţivotní prostředí. Otevřený výkop můţe mít stěny šikmé (zářezy, jámy) nebo svislé (rýhy, jámy, šachty);

- 34 (107) -


bezvýkopově, kdy práce jsou prováděny s minimálními výkopy a ovlivnění provozu na povrchu terénu je také výrazně niţší neţ v předchozím případě.

Obr.3.14 Provádění otevřeným výkopem a bezvýkopově

Při volbě typu provádění nebo tvaru výkopu jsou zvaţovány mnohé faktory, např. hospodárnost provádění výkopu, rozměry výkopu (šířka i hloubka), velikost prostoru vyuţitelného pro výkopy, ovlivnění stability okolních objektů, moţnost nasazení mechanizace, hustota sítí v daném místě, … V zastavěném území je většinou nemoţné především z důvodu nedostatku místa pouţít otevřený výkop se šikmými stěnami. Pokud je vedení prováděno otevřeným výkopem převáţně jsou pouţívány výkopy se svislými stěnami, zde je však často nutné pouţít paţení. V případě výkopu se šikmými stěnami (obvykle mimo zastavěná území) jsou dány sklony svahů pro jednotlivé typy zemin (tab. 5). Tab.3.5 Orientační sklony svahů (do hloubky 3m) Druh zeminy Soudržné

hlína jíl spraš hlinitý písek písčitá hlína Nesoudržné písek jílovitý písek balvanitý štěrk písčitý štěrk ostrohranný štěrk jílovitý štěrk Horniny pevné středně zvětralé

Dočasný výkop 1: 0,25-0,5 1: 0,25-0,5 1: 0,25-0,5 1: 1 1: 1

Sklon svahu Trvalý výkop 1: 1,25 1: 1,5 1: 1,25 1: 1,25 1: 1,25 1: 1,75 1: 0,50 1: 0,75 1: 1 1: 1,25 1: 0,25 5: 1 3: 1

Násyp 1: 1,5 1: 1,5 1: 1,25 1: 1,25 1: 1,25

Šířka dna výkopu je závislá na profilu ukládaného potrubí a má bát taková, aby byla umoţněna montáţ potrubí (tab. 6). Tab.3.6 Šířka dna výkopu pro ukládání vedení inženýrských sítí Profil potrubí DN 500 > 500

hutněný obsyp d + 600 min 800 d + 1000

Šířka dna výkopu nehutněný obsyp trouby spojované trouby spojované v rýze v montážních jamách d + 500 d + 400 min 700 min 500 d + 600 d + 400

d .. největší vnější průměr trouby

- 35 (107) -


Vysoká hustota sítí často téměř znemoţňuje nasazení tradičních technologií provádění sítí. Pouţití bezvýkopových technologií při provádění inţenýrských sítí přináší nesporné výhody v prostředí městské zástavby. Rozmach bezvýkopových technologií s sebou přináší mnohá moderní řešení, která jsou často odlišná od zaţitých zvyklostí. Např. v Německu je vyvíjena tzv. „paralelní bezvýkopová metoda“ (ParalleleNo-Dig-Technik), kdy můţe být současně zatahováno několik druhů vedení ve společné trase. Jednotlivá vedení jsou vzájemně svázána po určitých vzdálenostech kovovou objímkou (obr. 16). Tímto ale nejsou dodrţeny mezi jednotlivými vedeními odstupy předepsané ČSN.

Obr.3.15 Zatahování potrubí technologií Parallele-No-Dig-Technik. Ukázky některých typů objímek

3.6

Studijní prameny

3.6.1

Seznam použité literatury

[1]

ČSN 73 6005: 1994 Prostorové uspořádání sítí technického vybavení

[2]

ŠRYTR, P. a kol.: Městské inženýrství (1). Praha: Academia, 1998, ISBN 80-200-0663-X.

- 36 (107) -

Sdruţené trasy městských vedení technického vybavení

4

Sdružené trasy městských vedení technického vybavení

4.1

Klíčová slova

Vedení technického vybavení, sdruţená trasa, kolektor, profil kolektoru, dělení kolektorů, trasování kolektoru, technická chodba, technicky kanál, suterénní rozvod, kolektorová přípojka, trubní a kabelové sítě, kritéria realizace sdruţených tras, trasováni sdruţených tras, tvar a velikost sdruţených tras, stavební řešení.

4.2

Úvod

Začátek výstavby primárních (hlavních rozvodů) kolektorů v Brně byl v roce 1973, kdy byly řešeny problémy rekonstrukce komunikací a s nimi spojené obtíţe obnovy hlavních řádů inţenýrských sítí (kolektor Dornych – Křenová) (obr. 4.1). V rámci rekonstrukce komunikací pokračovalo rozšiřování o další úseky (např. Jugoslávská, Cejl, Malinovského náměstí a další). Pro hlavní trasy (primární) se rozměr ustálil na kruhovém profilu o průměru 5,10 m s rovným dnem o světlé výšce 4,0 m a uloţením 20 – 30 m pod terénem.

Obr.4.1 Primární kolektory v Brně

V současné době je kladen větší důraz na stavbu distribučních (sekundárních kolektorů – distribuční rozvody) v historickém jádru města, které jsou propojeny se stávajícím primárním systémem.

- 37 (107) -


Dosavadní zkušenosti ukazují, ţe kvalitnějším a bezpečnějším řešením sítí technického vybavení je uloţení do sdruţené trasy tj. např. do kolektoru. Hlavní výhody ukládání městských vedení technického vybavení do kolektoru: prodlouţení ţivotnosti potrubí a kabelů; umístění většího počtu vedení v poměrně malém prostoru; nenarušení provozu na komunikacích při ukládání nových vedení, opravách a rekonstrukcích; minimálními zásahy do povrchu, tedy bez ovlivnění ţivota v centru města hlukem, prašností, výkopy a staveništní dopravou; zlepšení podmínek provozu sítí (moţnost pravidelné kontroly jednotlivých vedení, ochrana před korozí atp.).

4.3

Sdružené trasy – základní pojmy

V centrech a historických částech měst, kde je charakteristická síť úzkých ulic a je kladen důraz na kvalitní povrch, bezpečnost provozu včetně nepřerušování pěší i automobilové dopravy, je vhodné vyuţívat sdružené trasy městských vedení technického vybavení. Základní normou, která upravuje problematiku vedení technického vybavení ve sdruţených trasách je ČSN 737505 – Sdružené trasy městských vedení technického vybavení, která stanovuje předpoklady pro vyuţití prostor kolektorů a technických chodeb pro vedení technického vybavení.

Sdruţená trasa je směrové a výškové koordinované sjednocení minimálně dvou podzemních vedení uloţených do: - kolektoru - technické chodby - technického kanálu - suterénních rozvodů.

Za sdruţené trasy lze povaţovat i jednoúčelové například kabelové tvárnicové trasy pro několik majitelů či provozovatelů stejného napětí (VN, NN nebo slaboproudu).

Kolektor je objekt, zpravidla podzemní, realizovaný jako samostatná (stavebně od ostatních staveb oddělená) průchozí liniová stavba. Jeho vyuţití je moţné pro všechny kategorie vedení technického vybavení. Vedení technického vybavení jsou tak přístupné pro stálou kontrolu, opravu a údrţbu. Případné závady se odstraňují přímo v kolektoru a bez porušení komunikací.

- 38 (107) -


Technická chodba je průchozí prostor v budově, stavebně související s konstrukcí budovy, ale provozně od ní odděleny a zpravidla umoţňující průchozí propojení mezi sousedními, navzájem přilehlými budovami. Technicky kanál je samostatná, stavebně od ostatních staveb oddělená, neprůlezná liniová stavba, jejíţ stropní desky mohou být aţ v úrovni komunikace či upraveného terénu veřejného prostoru. Suterénní rozvod je vymezený průchozí prostor v suterénu objektu pro ukládání vedení, který je bezpečně stavebně odděleny od ostatního suterénního prostoru alespoň mříţí, nebo drátěným pletivem apod. Mezi objekty se souvisejícími rozvody nemusí být průchod pro obsluhu.

Sdruţená trasa se skládá z těchto částí: části stavební (liniový objekt technického vybavení) trubních a kabelových vedení výstroje vybavení včetně zabezpečovacího zařízení.

Stavební část sdruţené trasy se skládá z těchto částí: vodorovných podzemních prostor (tj. vlastní chodby, kanály, stoly, tunely; technické, armaturní a kabelové komory, podzemní ventilátorovny) svislých podzemních prostor (tj. vstupní, únikové, armaturní, montáţní, větrací šachty, čerpací jímky) přidruţených pozemních staveb budovaných pro potřeby zajištění provozu (např. dispečink, transformovaný, nadzemní ventilátorovny, výdechy a sání vzduchotechniky, strojovny výtahu).

Sdruţené trasy mohou být podle způsobu výstavby: ražené (zejména kolektory pro sítě I. - II. kategorie - tzv. primární /hlubinné/ a III. - IV. kategorie tzv. sekundární /podpovrchové/ pro více médií situované ve starší zástavbě) hloubené (zejména kolektory situované v nových rozvojových plochách /sídlištní/, kde jejich zřízení nelimituje výstavba jednotlivých objektů).

- 39 (107) -


4.3.1

Kritéria realizace sdružených tras

Rozhodnutí o realizaci sdruţených tras v daném území je podmíněno vyhodnocením urbanistických prostorových, funkčních, přírodních, technických, realizačních, časových a ekonomických hledisek konkrétního prostoru.

Ve sdružených trasách musí být zajištěna: bezpečnost osob bezpečný a spolehlivý provoz přehlednost ukládaných vedení optimální rezerva úloţného prostoru mechanizace montáţe a výměny vedení technického vybavení průběţná kontrola, umoţňující předcházení nebo minimalizaci škod operativní údrţba a moţnost urychleného odstraňování poruch a jejich následků moţnost výměny výstroje nebo jednotlivých detailů za provozu hospodárnost celé koncepce.

4.3.2

Trasováni sdružených tras

Projekt sdruţených tras vedení technického vybavení je nutno situačně i výškově koordinovat s veškerou současnou (zachovávanou) a plánovanou výstavbou v podzemních úrovních (v souladu s ČSN 73 6005) a pozemními komunikacemi. Hloubka uloţení sdruţených tras se řídí v první řadě technickou potřebou sítí, které jsou ve sdruţené trase vedeny. V obytném území se kolektory umisťují především do ploch, které nejsou určeny k zastavění, nebo do zelených pásů. Není-li moţné umístit kolektor do těchto míst, umísťuje se pod chodník. Pod vozovku se umisťuje v krajních případech, kdy jej nelze umístit vhodněji, a při nutných křiţováních.

Kolektor můţe být veden téţ pod objektem, technickým nebo jiným podzemním podlaţím objektu a v takových případech nabývá charakteru technické chodby nebo hlubinného kolektoru. Trasa kolektoru má mít co nejméně lomů, odbočení a křiţování. Lomy trasy mají být v pravém úhlu a mají být vyuţity ke kompenzaci tepelné roztaţnosti potrubí. Při souběhu nebo křiţování s jiným vedením technického vybavení platí ustanovení ČSN 73 6005. Křiţování podpovrchového kolektoru s komunikacemi, popř. s jinými

- 40 (107) -


vedeními technického vybavení a s jinými podobnými překáţkami, se provádí pokud moţno kolmo. Průchod samostatného vedení technického vybavení kolektorem je moţný jen výjimečně. Vedení je nutné uloţit do ocelové chráničky opatřené pasivní protikorozní ochranou (vnější izolace). Chránička musí být vodotěsně uzavřena a musí přesahovat těleso kolektoru 1 m na obě strany. Kříţení kolektorů se doporučuje provádět ve zvláštním objektu – technické galérii (komplexní uzel, umoţňující bezkolizní odbočení nebo křiţování jednotlivých druhů podzemních vedení v jediném podzemním objektu). Pokud je kolektor veden bezprostředně pod objektem nebo jeho podzemním podlaţím, je nutno dodrţet následující podmínky: vnitřní líce stropu nesmí být příčně dělené vystupujícími konstrukčními prvky (např. trámy), pokud je v kolektoru veden plynovod větrací šachty a vstupy musí být řešeny tak, aby v případě neobvyklých provozních stavů nedošlo k vzájemnému ohroţení kolektorů a nadzemních objektů. Návrh optimální trasy je však nutné sledovat jiţ od samého začátku rozhodování o urbanistické koncepci řešení zájmového území (tj. v územně plánovací dokumentaci; zastavovací plán celé stavby musí umoţnit ekonomické řešení inţenýrských sítí s uplatněním sdruţených tras; vhodným uspořádáním objektů je moţné dosáhnout minimální délky kolektorů, a tím i zefektivnit celkové výsledné řešení). Pro trasování kolektorů (i jiných typů sdruţených tras) má hlavní význam způsob napojení objektů na uliční vedení (3. kategorie). O tom značně rozhoduje i poloha instalačních jader v budovách. Napojení kolektoru na budovy je nejlepší provést přímo. Přímé napojení je takové, kdy budovy jsou vzájemně spojeny s kolektorem, přičemţ jsou sítě vedeny v technické chodbě (obr. 4.2 a), tj. s vyloučením vedení přípojkových (4. kategorie). Samostatná přípojka se zřizuje tam, kde konstrukce nebo dispozice spodní stavby napojovaného objektu neumoţňuje přímé napojení. Připojení uzavřených bloků domů je moţné provádět například způsobem uvedeným na obr. 4.2.

- 41 (107) -


Obr.4.2 Způsob napojení objektů na kolektor

Moţné způsoby odbočení z kolektoru jsou: prostého (klasického) uloţení do země přípojkového kolektoru (obvykle menších rozměrů) montáţního kanálu chráničky univerzální tvárnicové tratě specifický a kombinovaný způsob je téţ moţný Trasa podpovrchového kolektoru a technického kanálu nesmí narušit v trase vysazené stromy a jejich růst. Doporučuje se dodrţet odstup 1500 mm od líce vnější podzemní stavby ke kmenu stromu.

4.3.3

Tvar a velikost sdružených tras

Rozměry sdruţených tras se řídí jednak poţadavkem na průchodnost a jednak počtem, velikostí a skladbou ukládaných vedení včetně nutných prostorových rezerv pro výhledově ukládané vedení. Při návrhu rozmístění jednotlivých vedení v profilu sdruţených tras je nutno: vyloučit vzájemné negativní ovlivňování umístěných vedení plynovod umístit jako nejvíce poloţené potrubí Při souběhu vedení uloţených ve sdruţené trase je nutno dodrţet předepsané nejmenší vzdálenosti uvedené v tab. 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 a tyto zásady: v místech závěrných svárů musí být navrţeny takové stavební úpravy (pracovní prostor), aby byla umoţněna montáţ a demontáţ potrubí úprava musí umoţňovat bezpečný přístup pracovníka do tohoto prostoru

- 42 (107) -


povoluje se vedení kabelu na roštech umístěných přímo na stavební konstrukci stropu a sten, pokud jsou dodrţeny světlé výšky průchozího prostoru (viz. níţe) Při kříţení trubních a kabelových vedení uloţených ve sdruţené trase je nutno dodrţet vzdálenost od jejich povrchu nejméně 25 mm (u izolovaných potrubí od povrchu jejich izolace), pokud příslušný předpis pro konkrétní vedení nestanoví vzdálenost větší. Světlá výška průchozího prostoru u kolektoru, technických chodeb a suterénních rozvodu má být nejméně 2100 mm a můţe být lokálně (např. svítidly) sníţena o 200 mm. Při kolektorovém propojení mezi budovami či technickými chodbami a rovněţ pro krátké kolektorové úseky (do 10,0 m) je moţno sníţit světlou výšku aţ na 1800 mm. Pro kolektorové přípojky do 3,0 m délky ČSN 73 7505 7/24 se povoluje sníţení aţ na I500 mm. U dveří se dovoluje nejmenší průchozí profil 600 mm × 1800 mm.

rozhlas po drátě a televizní kabely

pomocné2)

sdělovací3)

do 35 kV

do 10 kV

do 10 kV

do 1 kV

do 1 kV1)

Kabely

Tab.4.1 Nejmenší dovolená vzdálenost při souběhu kabelů

d, min. 35

250

250

d

100

100

250

d, min. 35

250

250

250

250

250

250

2d, min. 1001)

250

250

250

d

250

250

d

100

30

100

250

250

100

d

70

100

250

250

30

70

d

do 35 kV

do 110 kV pomocné2) sdělovací

3)

rozhlas po drátě a televizní kabely d = vnější průměr kabelu 1)

Podle ČSN 34 1050 můţe být vzdálenost kabelů různých soustav menší neţ 250 mm, jestli jsou odděleny přepáţkou (třeba respektovat přepočítací součinitel proudové zatíţitelnosti). Při jednosměrných signálech se pro pomocně kabely dovoluje těsné uloţení. 2)

Pro kabely do 1 kV a pomocné kabely se podle ČSN 34 1050 dovoluje těsné uloţení kabelů vedle sebe v jedné anebo několika vrstvách na sebe. 3)

Uvedené vzdálenosti jsou minimální z hlediska mechanické ochrany sdělovacích kabelů.

Při souběhu s kabely vn a vvn nutno vzdálenosti posoudit z hlediska nebezpečných a rušivých vlivů podle ČSN 332160

- 43 (107) -


Tab.4.2 Nejmenší dovolená vzdálenost při souběhu mezi svařovanými potrubími a mezi svařovanými potrubími a stavební konstrukcí (tabulka platí i pro kolektory kruhového nebo parabolického tvaru) Rozměry v mm Svařované potrubí DN

od stěny

Od stropu

Od podlahy

Mezi potrubími ve svislém směru

izolace

trubka

izolace

trubka

izolace

trubka

izolace

trubka

izolace a trubka

25 aţ 80

150

150

100

100

90

100

100

100

100

100 aţ 150

150

170

100

200

100

100

120

200

100

200 aţ 250

170

200

100

200

100

100

120

200

100

300 aţ 450

200

250

120

250

110

150

160

250

150

500 aţ 700

200

300

120

250

200

200

200

250

200

800 aţ 900

220

300

150

250

220

200

200

250

250

2)

1)

Mezi potrubími s různými DN platí údaj uvedený při větším DN. Izolací se rozumí tepelná izolace. 2)

Vzdálenost pro potrubís DN větším neţ 900 mm se určí individuálně.

Tab.4.3 Nejmenší dovolená světlé vzdálenost při souběhu mezi kabely a stavební konstrukcí a mezi kabely a vodovodem a mezi kabely a tepelným vedením (tabulka platí i pro kolektory kruhového nebo parabolického tvaru) Rozměry v mm od stěny

od stropu1)

od podlahy

k povrchu plynovodního potrubí

k povrchu vodovodního potrubí

k povrchu tepelné izolace potrubí

silnoproudé kabely

50

250

50

300

300

400

slaboproudé kabely

50

250

50

250

250

300

kabely

Vzdálenost kabelů se měří od jejich povrchů 1)

Povoluje se vedení kabelů na roštech, umístěných na stavební konstrukci stropu.

Tab.4.4 Nejmenší dovolená světlé vzdálenost při souběhu přírubových a hrdlových potrubí (tabulka platí i pro kolektory kruhového nebo parabolického tvaru) Rozměry v mm Potrubí do DN 350 nad DN 350

od stěny

od stropu

od podlahy

mezi potrubím ve vodorovném směru

3001)

200

200

300

2)

200

300

400

400

1)

Kdyţ je vzdálenost krajního potrubí od podlahy alespoň 400 mm, je moţné jeho vzdálenost od stěny zmenšit na 200 mm. 2)

Kdyţ je vzdálenost krajního potrubí od podlahy alespoň 600 mm a pokud nad ním není jiné potrubí, je moţné jeho vzdálenost od stěny zmenšit na do DN 500 na 250 mm, nad DN 500 na 0,5 DN.

- 44 (107) -


4.3.4

Funkční a bezpečnostní požadavky

Vodorovné prostory sdruţených tras musí mít podélný spád nejméně 0,5 %. Příčný spád k podélnému odvodňovacímu ţlábku musí být nejméně 2 %. Ve sdruţených trasách, s výjimkou technických kanálů, musí být zajištěna moţnost dopravy a montáţe navrhovaného potrubí a kabelu z povrchu do místa uloţení. U všech vedení ve sdruţených trasách musí být zajištěna moţnost montáţe, údrţby a oprav bez vzájemného ovlivnění provozu jednotlivých sítí. Rovněţ musí být zajištěna moţnost obsluhy všech obsluţných míst. Z prostoru kolektoru, technických chodeb a suterénních rozvodu musí být zajištěna moţnost úniku.

4.3.5

Charakteristika prostředí ve sdružených trasách

Projekt a stavební provedení sdruţených tras včetně větrání musí zajistit, aby prostředí ve sdruţených trasách, bylo v souladu s poţadavky ČSN 33 2000-3 a ČSN 33 2000-5-51 a nepřekročilo kritéria pro prostředí vlhké. Vlivům tohoto prostředí musí odpovídat vybavení sdruţených tras i ochrana vedení a výstroje sdruţených tras. Všechna elektrická zařízení instalovaná ve sdruţených trasách s nízkotlakým a středotlakým plynovodem musí mít příslušné krytí a musí se řídit ustanovením ČSN EN 60079-10, ČSN EN 60079-14 a ČSN EN 50281-1-1 a 2. K zabezpečení bezporuchového provozu je nutno zajistit teplotní reţim, který se musí pohybovat od +2°C do +25°C. Dále je nutno zajistit, aby ve sdruţených trasách, v nichţ jsou společně uloţeny vodovodní a tepelné sítě nedocházelo k oteplení pitné vody nad 12°C.

4.4

Stavební-technické řešení sdružených tras městských vedení technického vybavení

4.4.1

Kolektory

Kolektory se navrhují zpravidla v obytných zónách, kde je zástavba soustředěna na plochách s vysokou spotřebou médií a energie. Podle dimenzí a významu vedení technického vybavení rozlišujeme systémy kolektorů na: primární (označované jako koridorové) – větší hloubka uloţení (vodovod, parovod, silové kabely aţ 110 kV, sdělovací kabely včetně kabelů optických, kabely vlastního vybavení – ovládání, signalizace, napájení a stlačený vzduch pro potřeby další výstavby); sekundární (označované jako distribuční) – menší hloubka uloţení (vodovod, parovod, kanalizace, kabely silové sdělovací, kabelová televize, kabely vlastního vybavení – napájení, ovládání, signalizace). Kolektory lze rozdělit dle způsobu jejich výstavby na:

- 45 (107) -


ražené – kolektory raţené klasicky, plně mechanizovanými nebo nemechanizovanými štíty, minitunelováním nebo tunelováním bez porušení nadloţí; hloubené – jedná se o kolektory hloubené z povrchu (v otevřeném výkopu). Další dělení Podle výškového uspořádání trasy vzhledem k povrchu území na: hlubinný (raţený), obr. 4.3 nadpovrchový (výjimečné řešení), obr. 4.4 podpovrchový (hloubený) mělce raţený.

Hlavním materiálem pouţívaným k výstavbě kolektorů je monolitický beton a železobeton (prefabrikovaný), dále se pouţívají cihly, tvárnice a kámen.

Kolektor se skládá z těchto částí: stavební – tj. vlastní kanál včetně všech šachet a komor (např. šachty vstupní, větrací, montáţní, zařízení pro připevnění nosné konstrukce, vodotěsné izolace, odvodnění) vedení technického vybavení – coţ jsou veškerá potrubí a kabely včetně jejich nosných konstrukcí vybavení kolektoru – tvoří vlastní elektrická instalace, zařízení pro větrání, zabezpečovací zařízení apod.

a) b) Obr.4.3 Hlubinný kolektor: a) monolitický, b) sestavený z betonových částí – tybinků

- 46 (107) -


Obr.4.4 Nadpovrchový kolektor

Obr.4.5 Kolektor z monolitického betonu

¨

Obr.4.6 Kombinovaný kolektor (zleva) z betonových monolitických žlabů ve tvaru U a z prefabrikovaných polorámů

4.4.1.1 Stavební řešení kolektoru Stavebně konstrukční řešení kolektorů vychází z rozměrových a úloţných poţadavků technologického profilu. Protoţe klasickými způsoby nelze zajistit dostatečně rychlou výstavbu a odpovídající produktivitu a kvalitu práce, směřoval vývoj v poslední době k řešení kolektorů s maximálním vyuţitím stavebních prefabrikátů. Kolektory jiného neţ kruhového profilu se sestavují z plošných nebo prostorových dílců. Po délce je nutné konstrukci kolektoru rozdělit dilatačními spárami. Vzdálenost dilatačních spár nemá být větší neţ 40 m u monolitické konstrukce a 60 m u prefabrikované konstrukce. Prochází-li kolektor pod budovou, povaţuje se tato část za samostatný dilatační celek. Dilatační spára musí být konstrukčně upravena tak, aby těsnící látka nevytékala. Konstrukce kolektoru musí být požárně odolné. Vstupy musí být umístěny na volném prostranství ve vzdálenosti 1/3 výšky objektu, u výškových budov minimálně 15 m od objektu a větrání upraveno

- 47 (107) -


tak, aby nemohlo dojít ke vzájemnému poţárnímu ohroţení objektu a kolektoru. Moderním řešením jsou konstrukce sestavené z prostorových dílců. Výhody všech prefabrikovaných konstrukcí spočívají zejména v dobré a snáze kontrolovatelné kvalitě ţelezobetonových prvků, v širším pouţití mechanizace, v omezení mokrých procesů na stavbě, ve zkrácení lhůt stavebních prací atd. Jejich nevýhodou je zatím zejména větší pořizovací cena, problémy spolehlivosti utěsnění spár mezi prefabrikovanými prvky a zpravidla i větší spotřeba armovací oceli. Součástí stavebně technického řešení je také provedení vodotěsných izolací (při poloze kolektoru trvale nad hladinou podzemní vody izolace proti zemní vlhkosti, při výskytu hladiny podzemní vody v úrovni nebo nad úrovní kolektoru izolace tlaková) a samozřejmě i řešení kolektorových komor (rozšířený prostor kolektoru a dále prostor vstupů a výstupů, montáţních otvorů, montáţních šachet atd.). Pro kříţení a odbočování vedení se v trase kolektoru zřizují technické komory. V kolektoru musí být v případě potřeby vytvořen dostatečný prostor pro umístění, montáţ, opravy a výměnu přenosových zařízení sdělovacích kabelů. Kabely, které nevyţadují pupinaci je moţno spojkovat v trase kolektoru. Pro napojení domovních rozvodů na trubní a kabelová vedení umístěná v kolektoru je nutno stanovit předávací prostory. Plní–li předávací prostor v napojovaném objektu funkci únikové cesty, musí být východ z něho otevíratelný bez nástroje, avšak vstup do něho musí být uzamykatelný. Pro vstup (a vystup) vedení technického vybavení do (z) kolektoru se zpravidla zřizují kolektorové šachty. Kaţdá šachta (mimo šachtu nad revizními poklopy stoky umístěné ve dnu kolektoru, která je vyvedená na povrch) musí obsahovat lezní oddělení pro pohyb osob. Umístění vstupních otvorů únikových šachet do vozovky pozemních komunikací se nedovoluje, ve stávající zástavbě lze vstup situovat do chodníku. Nejmenší rozměr vstupních otvorů vstupních a únikových šachet musí být 700 mm × 900 mm. 4.4.1.2 Technologický profil kolektoru Technologický profil se řeší na základě prostorových nároků jednotlivých vedení určených k uloţení v kolektoru a nároků na uspořádání jejich vzájemného prostorového vztahu (obr. 4.7), zejména s ohledem na statické podmínky uloţení, na moţnosti montáţe, demontáţe a vzájemného negativního působení apod. Do technologického profilu se započítává téţ plocha, kterou zaujímají úloţná zařízení a konstrukce, dále plocha zdůvodněné rezervy (neměla by chybět) jako místo pro další moţná vedení a téţ plocha určená minimálními vzdálenostmi povrchu vedení od stěn, stropu a dna kolektoru i od sousedního vedení (tab. 4.1 aţ 4.4) dle ČSN 73 7505.

- 48 (107) -


Obr.4.7 Typové řešení kolektoru (zleva) a netradiční řešení s umístěním stokové sítě v horní části kolektoru – Ostrava

Příčný profil kolektoru bývá pravoúhlý nebo kruhový, popřípadě jiných tvarů. Pravoúhlý tvar se z hlediska uspořádání vedení v technologickém profilu jeví jako výhodnější. Tlamový, vejčitý nebo lichoběţníkový profil je pro výstavbu kolektorů méně vhodný.

Při určení vnitřních rozměrů kolektoru se doporučuje vycházet z tohoto umístění sítí v profilu kolektoru: Na jedné straně kolektoru se umísťují shora: kabely silové – je vhodné vést pod stropem (dostupnost při opravě) nebo po podlaze kolektoru a je zakázáno ukládat vedle nich na stejné konzole kabely sdělovací kabely sdělovací kabely zabezpečovací vodovod pitné a užitkové vody – povrch je vhodné chránit protikorozní ochranou z důvodu orosení a umísťovat co nejníţe kvůli moţnému ohřevu od teplovodního potrubí popř. téţ vratné potrubí teplé uţitkové vody. Na druhé straně odshora pak: plynovod (do přetlaku 0.4 MPa) – neukládáme na stranu, kde jsou uloţeny silové kabely a nelze na něj umisťovat ţádné armatury s přírubovými nebo závitovými spoji, aby nevznikla moţnost úniku plynu, dále nelze ukládat plynovody s velmi vysokým a vysokým tlakem

- 49 (107) -


teplovody a potrubí TUV – rovněţ neukládáme tam kde jsou silové kabely a je nutné je izolovat. Minimální průchozí profíl a světlá šířka kolektoru viz. kap. 4.3.3 (obr. 4.8).

Obr.4.8 Minimální průchozí profil kolektoru

Do technologického profilu je nutné zahrnout také úloţná zařízení pro potrubí a kabely. Ta musí zabezpečovat takové uloţení trubních a kabelových vedení v kolektoru, aby jejich poloha byla v prostoru kolektoru plně fixována, musí umoţňovat kontrolu, popř. výměnu částí vedení, dále musí spolehlivě převést zatíţení a síly vyvolané vedením do konstrukce kolektoru, popř. umoţnit axiální pohyb vedení. Úloţná zařízení pro potrubí, betonové bloky a konzoly, ocelové konzoly, háky a závěsy jsou řešeny jako kluzné podpěry a pevné podpěry (obr. 4.9, viz rovněţ stať „tepelné sítě“). PEVNÝ BOD POTRUBÍ DO DN 160, ULOŢENÍ V LŮŢKU

VÁLEČKOVÁ PODPĚRA POTRUBÍ (TEPELNÁ IZOLACE)

PEVNÝ BOD POTRUBÍ DO DN 150, ULOŢENI JEDNODUCHÉ

Obr.4.9 Příklad pevných a kluzných podpěr vedení v kolektoru

Podpěrné konstrukce pro uloţení potrubí jsou zpravidla ocelové výloţníky zakotvené do podlahy, stěn nebo stropu. Výloţníky se přivařují na ocelové pásy zabetonované ve stěně kolektoru. Povrch výloţníků i ocelových pásů se doporučuje chránit proti korozi způsobem odolným ve vlhkém prostředí. Kluzné podpěry, které mají umoţnit axiální pohyb trub, bývají náročnější konstrukce, potrubí není na nich kotveno, nýbrţ pouze fixováno proti vyosení. V pevných podpěrách není umoţněn axiální pohyb potrubí, a proto je jejich konstrukce, zejména u těch potrubí, které vykazují velké axiální síly (např. potrubí teplovodů), sloţitější. Často musí tyto podpěry zachytit několikatunové - 50 (107) -


síly. Při nutnosti přenosu větších sil se navrhují ţelezobetonové bloky, do nichţ je potrubí zakotveno. Úložná zařízení pro kabely jsou navrhována jako souvislé rošty nebo podložky, uloţené na podpěrách ve vzdálenostech zpravidla kratších neţ 1 m. Jsou to v podstatě stojany nebo závěsy s výloţníky nebo háky. Tato zařízení bývají vesměs z oceli. Pouze vlastní podloţky nebo rošty jsou navrhovány z nehořlavých a nevodivých hmot.

4.4.2

Technické chodby

V technických chodbách lze ukládat trubní a kabelová vedení: zásobování vodou – vodovody všech tlakových pásem zásobování energiemi – potrubí teplé a horké vody v rozmezí 70°C aţ 150°C a přetlaku do 2,5 MPa, potrubí páry do teploty 260°C a přetlaku do 2,0 MPa, rozvody svítiplynu a zemního plynu do přetlaku 0,3 MPa, rozvody elektrické energie do napětí 35 kV včetně přenos informací – sdělovací kabely místní a dálkové telefonní sítě, kabely ovládací signalizační a přenosu dat, kabelový rozvod televizního signálu, potrubní posta apod. zabezpečení dopravy odpadu – potrubí pneumatické dopravy domovního odpadu, stoková sít' jednotné či oddílné kanalizace, odvedení balastních vod potrubí se stlačeným vzduchem. V technické chodbě lze umístit části domovních rozvodu.

4.4.3

Technické kanály

Do technického kanálu lze ukládat trubní a kabelová vedení jak do technické chodby. Pro umístění plynovodu se vyţaduje souhlas příslušného plynárenského podniku. Na trase kanálu se navrhují šachty s poklopy, a to v místech odbočování, lomu a kříţení. Jsou–li tyto šachty ve větší vzdálenosti neţ 40 m, navrhne se v trase další nahlíţecí poklop pro kontrolu vedení. Napojování objektu se řeší bud' odbočkou nebo chráničkami ze šachty. Potrubí a armatury je nutno účinné chránit proti promrzání.

4.4.4

Suterénní rozvody

V suterénních prostorách lze formou suterénních rozvodu ukládat: vodovodní sítě při dodrţení ČSN EN 805, ČSN 75 5401, TNV 75 5402 a ČSN 75 5411 tepelné sítě plynovody podle ČSN EN 17 75 kabelové rozvody elektrické energie do 35 kV

- 51 (107) -


sdělovací kabely určené k ukončení v objektu a vnitřní sdělovací rozvody podle ČSN 34 2300. Navrţené technické řešení včetně umístění uzávěru, měřících míst a ostatních zařízení je nutno projednat z hlediska správy, údrţby a majetkoprávních vztahů s příslušnými správci vedení technického vybavení a majiteli dotčených objektů. Prostor se suterénním rozvodem, který navazuje na technickou chodbu, musí tvořit samostatný poţární úsek. Prostupy pod nepodsklepenými částmi v objektech se suterénním rozvodem musí být technicky vyřešeny tak, aby bylo moţno vedení při poruše vyměnit bez bouracích prací (chránička, shora přístupné kanály apod.) Pod objekty, které mají suterén, se sníţené vedení provede (podle místních podmínek) v průlezném kanálu, mělkém, shora přístupném kanálu, do chrániček, popř. v nebytovém nadzemním podlaţí, vybaveném obdobně jako suterénní rozvod nebo technická chodba.

4.5

Trubní a kabelové sítě

Návrh umístění a technické řešení veškerých sítí ve sdruţených trasách musí být projednány s příslušným správcem.

4.5.1

Vodovodní sítě

Návrh vodovodního potrubí včetně příslušných armatur, odboček a přípojek musí být řešen v souladu s ČSN EN 805, ČSN 75 5401, TNV 75 5402 a ČSN 75 5411. Ve sdruţených trasách se nedoporučuje pouţívat potrubí osinkocementového, z PVC a šedé litiny. Potrubí ve sdruţených trasách se zpravidla tepelně neizoluje, musí být však na povrchu chráněno účinnou antikorozní ochranou a ochranou proti orosení kovového povrchu potrubí. Vodovod (mimo přípojky a odbočky k hydrantům) musí mít při prostupu stěnou sdruţené trasy na obou stranách stěny (tj. v zemi i ve sdruţené trase) osazen uzávěr. Potrubí musí být chráněno proti účinkům bludných proudů. Vodovodní přípojky z řadu uloţeného v kolektoru nebo technickém kanálu je moţno sdruţovat a zřídit jednu přípojku pro více nemovitostí. Uzávěry se provedou jak v technické chodbě, tak v bytovém objektu. Vodoměr se zpravidla umisťuje mimo technickou chodbu, ale lze jej umístit se souhlasem správce vodovodu i v technické chodbě.

4.5.2

Plynovodní sítě

Do sdruţených tras lze ukládat potrubí na rozvod topných plynů (svítiplynu, zemního plynu) do přetlaku 0,4 MPa. Kladení potrubí zkapalněného topného plynu (propan-butan) a ostatních hořlavých plynu s hustotou vyšší neţ jedna je zakázáno, plynovod se umisťuje jako nejvíce poloţené potrubí. Návrh plynovodu, materiál trub, jejich ochrana proti korozi, druhy tvarovek a armatur jakoţ i kontrola svaru se stanoví podle platných morem. Nedovoluje se

- 52 (107) -


pouţití trubek a tvarovek z lineárního polyetylénu a ucpávkových kompenzátoru. Plynovod musí mít před vstupem do sdruţených tras a za výstupem z nich uzávěr, osazený ve vzdálenosti větší neţ 2 m od venkovního líce jejich stěny, kterou prochází. Pro účely odvzdušňování, odplynování a sniţování tlaku se k uzávěrům oboustranně osazují vývody nejméně DN 25. Plynovod musí být vyspádován, přičemţ na nejniţším místě je umístěn odvodňovač. Kondenzát z plynovodu musí být vypouštěn do mobilních uzavíratelných nádob, vyváţených mimo sdruţenou trasu na určené místo. Na plynovodu musí být zřízeno stabilní odvzdušňovací zařízení. Při odvzdušňování musí být plyn vyveden mimo prostor sdruţené trasy pomoci technického zařízení. Plynovodní přípojky z radu uloţeného v kolektoru nebo technickém kanále je moţno sdruţovat a zřídit jednu přípojku pro více nemovitostí.

4.5.3

Tepelné sítě

Ve sdruţených trasách se pouţívají ocelové bezešvé trubky, popř. ocelové trubky svařované podélným nebo šroubovicovým svárem. Armatury moţno připojovat přírubovými spoji. Na vyrovnání tepelných změn potrubí se pouţívají kompenzátory nebo se vyuţívají ohyby potrubí, dané trasou. Potrubí má mít takový sklon, aby jednotlivé úseky bylo moţno vypustit. Při vypouštění musí být zajištěno technickým opatřením, aby teplota vypouštěné vody do kanalizace nepřesáhla 40°C. Tepelná potrubí včetně armatur musí být dostatečně izolována, aby nedocházelo k nadměrnému ohřevu prostoru.

4.5.4

Elektrické silové kabely

Ukládání silových kabelu musí odpovídat platných normám a u kabelu 110 kV musí být dodrţeny podmínky, které stanoví výrobce navrhovaných typů kabelů 110 kV. Silové kabely je zakázáno ukládat na jednu konzolu, lávku nebo rošt společně s kabely sdělovacími. Pro nejmenší svislé a vodorovné vzdálenosti mezi vedeními platí tab. 4.1 a 4.3. Při odbočování silových kabelu protilehlou stěnou se volí přechod pod stropem nebo po podlaze. V kolektorech a technických chodbách se zakazuje pouţití silových kabelů s asfaltovým obalem (plástem) a kabelu s jutovým obalem (pláštěm).

4.5.5

Sítě pro přenos informací a potrubní pošta

Sdělovací kabely je zakázáno ukládat na jednu konzolu, lávku, nebo rošt společně s kabely silovými. Pro nejmenší svislé a vodorovné vzdálenosti mezi kabely platí tab. 4.1. Při odbočování slaboproudých kabelů protilehlou stěnou se volí přechod pod stropem nebo po podlaze.

- 53 (107) -


Potrubí potrubní posty se ukládá podle potřeby na dno kolektorů mimo prostor komunikační chodby nebo na nosnou konstrukci. V odbočkách kolektorové sítě se připouští uloţení části trasy do dna kolektoru. V kolektorech a technických chodbách se zakazuje pouţití sdělovacích kabelů s asfaltovým obalem (pláštěm) a kabelu s jutovým obalem (pláštěm)

4.5.6

Stokové sítě

Při souběhu samostatné stoky s kolektorem nebo technickým kanálem můţe být pod konstrukcí jejich dna vedena pouze průchodná nebo průlezná stoka jednotné či oddílné kanalizační soustavy, řešená v souladu s ČSN 73 6701. Vedení samostatné stoky pod technickou chodbou se nedovoluje. Při kříţení kolektoru a pod ním leţící samostatné stoky smí být překrytí stoky v délce nejvýše 5 m. Do stok uloţených pod trasou kolektoru nebo technického kanálu musí být zajištěn vstup. Tělesem kolektoru smí procházet vstupní nebo čistící kanalizační šachta. Sloučení stoky a kolektoru či technického kanálu do jednoho stavebního celku, uloţení stok přímo ve dně nebo ve stropě kolektoru či ve dne technického kanálu se při oboustranně vyhovujících směrových a spádových poměrech nevylučuje (obr. 4.10). Prostory sdruţených tras napojených na kanalizační systém je třeba zajistit proti pronikání vody ze stoky. Nad revizními poklopy stoky umístěné ve dnu kolektoru se zřídí šachta, vyvedená na povrch. Touto šachtou nemusí být zajištěn vstup osob do kolektoru.

Obr.4.10 Uložení kanalizace pode dnem kolektoru

- 54 (107) -


4.5.7

Pneumatická doprava tuhého domovního odpadu

Největší profil dopravního potrubí je DN 500, poloměr ohybu lomu je nejméně 2,5 násobek DN potrubí. Potrubí nevyţaduje ţádné zvláštní vnitřní úpravy proti otěru, pouze v lomech trasy se uţívá litinových kolen. Potrubí smí být pouze z nehořlavých materiálů.

4.5.8

Rozvod stlačeného vzduchu

Do sdruţených tras je dovoleno ukládat potrubí se stlačeným vzduchem do tlaku 3 MPa.

4.6

Výstroj sdružených tras

4.6.1

Výstroj pro uloženi trubních a kabelových vedení

Materiál výstroje včetně uchycovacích prvků musí být nehořlavý, mechanicky pevný a chráněný proti korozi. Potrubí se ukládají na konzoly, ocelové háky, závěsy nebo betonové bloky. Potrubí je nutno uloţit a upevnit tak, aby zaujímalo prostor pro ně určený, a aby bylo zabráněno jeho vybočení účinkem sil, které na potrubí v provozu i v klidu působí. Potrubí, u nichţ se předpokládá podélná dilatace, musí být uloţeno tak, aby byly umoţněny jejich dilatační pohyby. Silové a sdělovací kabely se ukládají na nosné konstrukce (výloţníky, rošty, háky, ţlaby apod.)

4.6.2

Výstroj pro chůzi a dopravu

Lezné oddělení výstupní šachty musí být oddělené od volných prostor v šachtě dostatečně pevným zábradlím. V kolektorech a technických chodbách musí být pro svislou dopravu osob zřízeny: lezné oddělení a elektrický výtah (nebo jiná vhodná mechanická zařízení, která umoţní naloţení, dopravu a vyloţení bezvládné osoby, nebo schodiště s rameny se stoupáním nejvýše 40°.

4.7

Základní vybavení sdružených tras

4.7.1

Odvodnění

Všechny prostory sdruţených tras musí být odvodněny, a to podle polohy vůči veřejné kanalizační síti bud' gravitačně nebo přečerpáním. Při gravitačním odvodnění do kanalizace se potrubí zabezpečí proti vzdutí kanalizace a opatří zápachovým uzávěrem. Kanalizační uzávěr musí být ovladatelný i při zaplavení sdruţené trasy.

- 55 (107) -


4.7.2

Osvětlení a elektroinstalace

Pro vlastní spotřebu a provoz kolektoru a technických chodeb (dispečink, rozvaděč) je třeba zajistit dodávku elektrické energie podle ČSN 341610 pro silnoproudé vedení 2. stupně a pro měření a regulaci 1. stupně důleţitosti. Napětí v osvětlovací síti a v provozní elektrické instalaci smí být do 250 V proti zemi. Instalace musí být provedena do vlhkého prostředí.

4.7.3

Větrání

Výměna vzduchu v kolektoru a technické chodbě musí odpovídat poţadavkům na větrání, které jsou vyvolány: pobytem osob mnoţstvím sdíleného tepla z instalovaných trubních a kabelových vedení vývinem škodlivin z udaných zdrojů instalovaných vedení a příslušných armatur, eventuálně škodlivin vznikajících při pracích s otevřeným ohněm, při svařování, natírání apod. dalšími poţadavky ovlivňujícími intenzitu větrání (např. poţadavek na sniţování relativní vlhkosti vzduchu v kolektoru). K zajištění větrání musí být prostory sdruţených tras vybaveny odpovídajícím větráním. Větrání můţe být přirozené nebo nucené.

4.7.4

Zabezpečení dopravy osob a materiálu

Pro vstup a výstup do kolektorů slouţí lezná oddělení, zřízená ve všech kolektorových šachtách. Z kaţdého místa kolektoru a technické chodby musí být moţný transport bezvládné osoby. Transportní vzdálenost ve vodorovném směru nejbliţšímu výstupu, vystrojenému podle ČSN 73 7505 nesmí přesáhnout 800 m. Pro svislou dopravu potrubí, kabelů, kabelových bubnů a jiného materiálu ve sdruţených trasách se zřídí montáţní otvory. Vzdálenost montáţních otvorů kolektorů s krycí vrstvou do 5 m nemá být větší neţ 300 m. Při hloubkových kolektorech nemá jejich vzdálenost překročit 1000 m a šachty musí být vybaveny zřízením pro dopravu materiálu, nebo musí být moţnost obsluhy mobilním montáţním mechanismem. Stavební řešení kolektorů a technických chodeb musí umoţňovat vodorovnou dopravu potrubí, kabelů a ostatního materiálu, i jejich pokládání na úloţné konstrukce. Hloubkové kolektory musí být vybaveny zařízením umoţňujícím mechanickou vodorovnou dopravu veškerého materiálu.

4.7.5

Dorozumívací systém

Ve sdruţených trasách musí být instalován spolehlivý oboustranný dorozumívací systém mezi dispečerským stanovištěm a pracovníky ve sdruţených trasách.

- 56 (107) -


4.7.6

Protikorozní ochrana

Potrubí, ocelové chráničky a ocelové konstrukce uloţené ve sdruţených trasách, musí být chráněny proti korozi.

4.8

Zabezpečování zařízení

4.8.1

Měření a signalizace

Pro sledování stavu a kvality prostředí ve sdruţených trasách a pro zajištění bezpečnosti provozu musí být realizována (v závislosti na druhu sdruţené trasy a na druhu a parametrech vedení v těchto sdruţených trasách uloţených) potřebná signalizační zařízení a to: měření teploty v kolektorech a technických chodbách a technických kanálech, ve kterých je uloţen nízkotlaký nebo středotlaký plynovod, je nutná stálá kontrola plynu v ovzduší. Tato kontrola se vztahuje i na sdruţené trasy bez plynovodu, pokud jsou vedena ve vzdálenosti do 2 m od plynovodu s nízkým nebo středním tlakem měření ztráty napětí funkce vzduchotechniky funkce čerpací stanice a čerpadel v jímkách odvodnění funkce osvětlení, poloha dálkově ovládaných armatur otevření vstupních dveří, poklopů a dveří v poţárních přepáţkách, venkovní teplota a vlhkost teplota a vlhkost v reprezentativních úsecích kolektoru a technických chodeb odpojené zařízení NPS (neobvyklý provozní stav).

4.8.2

Řídící systém

Sledované a přenášené informace o stavu a provozu se z určitého uceleného rozsahu sítě kolektoru, z technických chodeb a technických kanálů soustředí v podruţné stanici řídícího systému (lokální, oblastní dispečink) ve které jsou soustředěny i rozhodující ovládací prvky. Podruţná stanice řídícího systému musí umoţnit řízení provozu sdruţených tras jako autonomní oblasti.

4.9

Bezpečnost

4.9.1

Značení potrubí, kabelů a konstrukcí

Pro snadnou orientaci a přehlednost musí být potrubí a kabely ve sdruţených trasách zřetelně označeny trvalým značením podle ČSN 13 0072.

- 57 (107) -


4.9.2

Požární bezpečnost

Kazdy kolektor, technická chodba a technicky kanál musí tvořit samostatný požární úsek. Suterénní rozvod můţe být součástí poţárního úseku podlaţí objektu, do něhoţ zasahuje. V kolektorech musí samostatný poţární úsek tvořit úniková šachta.

4.10 Hospodárnost sdružených tras vedení technického vybavení Závisí v podstatné míře na mnoţství vedení technického vybavení, které do příčného řezu mají být umístěny. Z toho hlediska bývá často směrodatným zvolený způsob zásobení teplem. Systém CZT (centrální zásobení teplem) pracuje se 4- mi aţ 6-ti potrubími. Pro kolektory můţe hovořit i stávající systém podzemních prostor (Tábor – vyuţití středověkých chodeb v centru města).

4.11 Shrnutí Hlavní výhody sdruţených tras vedení technického vybavení: stálá kontrola, údrţba a opravy vedení technického vybavení rychlost zjištění místa a příčiny poruchy zamezení nadměrným ztrátám pitné vody při poruchách a haváriích omezení rozsahu následných škod na kolektorech, inţenýrských sítích a jejich příslušenství omezení rozsahu následných škod na zásobovaných objektech, komunikacích a veřejné zeleni rychlost realizace oprav v prostoru kolektoru a minimalizace doby přerušení energetického zásobování výrazné omezení negativního vlivu na ţivotní prostředí způsobeného výkopovými pracemi a minimalizace dopravních omezení výrazné sníţení nákladů na provádění oprav na inţenýrských sítích pokládku a opravy lze provádět bez ohledu na roční a denní dobu významné zvýšení ţivotnosti inţenýrských sítí. Nevýhody a protiargumenty: vyšší investiční náklady, riziko nízké výhledové vyuţitelnosti nahrazování kovových materiálů nekovovými (plastová potrubí – není nutná kontrola koroze)

- 58 (107) -


nové tepelné izolace umoţňují tzv. bezkanálové uloţení teplovodů. Investiční náklady na tepelné kanály (stavební část) byly argumentem pro jejich zvětšení a přechod na kolektory zkapacitnění sdělovacích kabelů novými technologiemi (světlovody) sniţuje počet a prostorové nároky těchto sítí bezvýkopová uloţení potrubí jsou levnější neţ štolování pro kolektor (při tzv. nedotknutelnosti povrchu) sanace potrubí umoţňují zvýšit provozní parametry stávajících potrubí (např. tlak) a tím síť zkapacitnit bez vkládání sítě vyšší kategorie do území.

4.12 Autotest 1. Příčný profil kolektoru pro hlavní trasy (primární) se v Brně pouţíval: a) kruhový

b) lichoběţníkový

c) hranolový d) pravoúhlý

2. Mezi hlavní výhody ukládání inţenýrských sítí do kolektoru patří: a) zmenšení dimenze potrubí

b) niţší náklady na výstavbu

c) prodlouţení ţivotnosti potrubí

d) zpevnění základů budov

3. Co je kolektor: a) průchozí, podzemní liniová stavba

b) neprůlezná, liniová stavba

c) podzemní vedení

d) pochůzná, nadzemní konstrukce

4. Kolektory navrhujeme zpravidla: a) mimo města

b) v obytných zónách

c) u velkých průmyslových staveb

d) v komunikaci

5. Hlavním materiálem pouţívaným k výstavbě kolektoru je: a) kámen

b) beton

c) čedič

d) ocel

6. Vodovod ukládáme do kolektoru: a) co nejvýše kvůli opravě

b) nad silové kabely

c) pod teplovodní potrubí

d) nad teplovodní potrubí

7. Kanalizaci do kolektoru: a) podle normy neukládáme

b) lze ukládat, ale pouze nahoru

c) můţeme ukládat

d) ukládáme nad silové kabely

- 59 (107) -


8. V obytném území umísťujeme kolektory do: a) uliční vpusti

b) obytné zóny

c) zelených pásů

d) zpevněné zeminy

9. Kolektory musí být vybaveny: a) pochůznou lávkou

b) čistícím zařízením

c) montáţním nářadím

d) přirozeným nebo nuceným větráním



[4]

ŠEREK, M., LHOTÁKOVÁ, Z. Inženýrské sítě. Praha: STNL, 1985.

[5]

ČSN 73 75 05 – Sdružené trasy městských vedení technického vybavení, 1998.

[6]

ČSN 73 60 05 – Prostorové uspořádání sítí technického vybavení, 1994.

[7]

NOVÁK, P. a kol.: Kolektor centrum Ostrava, dokončovací práce a vystrojení, 10. konference o bezvýkopových technologiích NODIG, Hradec Králové, 2005.

[8]

Polešáková,M., Inženýrské sítě v uličním prostoru. referát na odborném semináři Ulice v urbanistické struktuře 30.11. 1.12.2000. (http://www.fa.vutbr.cz/vav/urban/tema5.htm)

[9]

Polešáková,M, Sítě technického vybavení v uličním prostoru. Urbanismus a územní rozvoj 3/2000 (http://www.fa.vutbr.cz/vav/urban/tema5.htm)

4.13.2 Odkazy na další studijní zdroje a prameny [10]

www.kolektory.cz

[11]

www.podzemi.brno.cz

4.14 Klíč 1a, 2c, 3a, 4b, 5b, 6c, 7c, 8c, 9d.

- 60 (107) -

Základní pojmy teorie trubních sítí

5


5.1

Klíčová slova

Topologie sítě, základní pojmy teorie grafů, větevné a okruhové sítě, matematický zápis topologie sítě, analýza průtoků v trubních tlakových sítích, spolehlivost sítí.

Topologie sítě

5.2

V teorii trubních sítí můţeme základní vlastnosti sítí rozdělit do dvou základních skupin Topologické vlastnosti – vyjadřují vzájemné polohové uspořádání jednotlivých prvků sítě bez ohledu na jejich rozměry Fyzikální vlastnosti – zahrnující všechny ostatní veličiny , které ovlivňují hydraulické poměry v trubní síti (délky a profily úseků, odběry, tlaky v napájecích uzlech atd.) Topologické vlastnosti sítě (topologii sítě) vyjadřujeme s pomocí teorie grafů. Mezi základním pojmy teorie grafů, které vyuţíváme při definování topologie sítí patří neorientovaný graf G(V,H) – soubor dvou mnoţin V, H a zobrazení, které kaţdému prvku mnoţiny H přiřazuje neuspořádanou dvojici prvků mnoţiny V, prvky mnoţiny V={v1, v2 . . . . . . vn} se nazývají uzly grafu, prvky mnoţiny H={h1, h2 . . . vm} hrany grafu a n

– počet uzlů v grafu

m

– počet hran v grafu

orientovaný graf – dvojice uzlů přiřazená kaţdé hraně grafu je uspořádaná, tzn. ţe jeden uzel je počáteční a druhý koncový, orientaci hrany označujeme šipkou se směrem od uzlu počátečního k uzlu koncovému; podgraf G´ (V´,H´) – sestává pouze z některých prvků původního grafu, V´ je podmnoţinou mnoţiny uzlů V a H´je podmnoţinou mnoţiny hran H, podgraf vznikne vyřazením vybraných uzlů a hran původního grafu; sled grafu – posloupnost uzlů a hran grafu mezi zadanou dvojicí uzlů vi a vj; cesta v grafu – je takový sled, kdy se kaţdý uzel a kaţdá hrana mezi zadanou dvojicí uzlů vi a vj vyskytne pouze jednou; souvislý graf – je takový graf, kde mezi libovolnou (kaţdou) dvojicí uzlů existuje alespoň jedna cesta;

- 61 (107) -


okruh (cyklus) – je taková cesta v grafu, kdy počátečním a koncovým uzlem cesty je jeden a tentýţ uzel vi; nezávislý okruh – sestává z nejmenšího moţného počtu hran, neobsahuje v grafickém zobrazení ţádnou další hranu, kterou by okruh mohl být rozdělen na okruhy menší; strom – je takový souvislý graf, který neobsahuje ani jeden nezávislý okruh; kostra grafu G´ (V, H´) – je takový podgraf grafu, který obsahuje všechny uzly původního grafu, ale neobsahuje ţádný okruh (je tedy stromem) ; ohodnocený graf – je takový graf, kde jsou uzly nebo hrany ohodnoceny, v teorii trubních sítí pracujeme většinou s hranově ohodnocenými grafy. Pro kaţdý souvislý graf musí platit Eulerova podmínka s = m -n+1

(5.1)

kde s - počet nezávislých okruhů v síti. Podle topologie dělíme sítě na rovinné a prostorové. Za prostorovou povaţujeme takovou síť, kterou nelze vyznačit v rovině tak, aby se její dvě hrany neprotínaly mimo uzly. V topologii trubní sítě definujeme hranu jako trubní úsek sítě, který má shodné fyzikální parametry (profil, trubní materiál, drsnost atd.). Jako hranu však definujeme i některé specifické prvky sítě jako jsou např. čerpadla, regulační uzávěry apod. Kromě uzlů sítě, které vyplývají z topologie sítě definujeme uzly sítě i v místech, kde dochází ke změně fyzikálních parametrů trubních úseků, jsou definovány odběry dopravovaného média Trubní sítě, které nemají ani jeden okruh nazýváme větevné (taková síť je stromem). Sítě, které mají alespoň jeden nezávislý okruh nazýváme okruhové. Většina reálných sítí je kombinací sítí okruhových a větevných. V teorii grafů je definována celá řada úloh, které se vyuţívají i v teorii trubních sítí. Jde zejména o úlohy minimální kostry grafu – taková kostra grafu, kdy součet ohodnocení hran hledané kostry grafu je minimální, této úlohy se vyuţívá např. při odhadu rozdělení průtoků; minimální cesty – taková cesta mezi zadanou dvojicí uzlů, kdy součet ohodnocení hran hledané cesty je minimální, této úlohy se vyuţívá např. při optimalizovaném dimenzování.

- 62 (107) -


5.3

Matematický zápis topologie sítě

Současné metody analýzy průtoků trubních sítích a navazující softwarové prostředky vyţadují, aby topologická struktura sítě byla vyjádřena nebo zadána v algebraické formě. Nejpouţívanějším algebraickým vyjádřením topologické struktury sítě je zápis pomocí incidenčních matic vektorový zápis Při zápisu topologie sítě pomocí incidenčních matic, můţeme pouţít matice různého typu. Nejčastěji se pouţívají incidenční matice typu uzel-uzel, hranauzel. Prvky incidenční matice An,n typu uzel-uzel pro topologii sítě vyjádřenou souvislým neorientovaným grafem mohou nabývat hodnot ai,j = 0, jestliţe i-tý uzel a j-tý uzel netvoří společnou hranu (úsek) sítě ai,j = 1, jestliţe i-tý uzel a j-tý uzel tvoří společnou hranu sítě. Pro matici An,n pak platí, ţe všechny prvky na hlavní diagonále jsou nulové a matice je symetrická podle hlavní diagonály. Pokud je znám jiţ směr průtoků (orientace) a pro kaţdou hranu (úsek) sítě je definován počáteční a koncový uzel a topologii sítě lze vyjádřit jiţ jako souvislý orientovaný graf, nabývají pak prvky matice nenulových hodnot ai,j = 1, jestliţe i-tý uzel je počáteční a j-tý uzel je koncový ai,j = -1, jestliţe i-tý uzel je koncový a j-tý uzel je počáteční Prvky incidenční matice Am,n typu hrana-uzel pro topologii sítě vyjádřenou souvislým neorientovaným grafem mohou nabývat hodnot ai,j = 0, jestliţe j-tý uzel není součástí i-té hrany ai,j = 1, jestliţe j-tý uzel je součástí i-té hrany Pokud je opět známa orientace jednotlivých hran, pak nenulové prvky matice nabývají hodnot ai,j = 1, jestliţe j-tý uzel je součástí i-té hrany a je uzlem počátečním ai,j = -1, jestliţe j-tý uzel je součástí i-té hrany a je uzlem koncovým. Teoreticky je moţný i zápis pomocí dalších incidenčních matic např. typu uzelhrana, okruh-uzel, okru-hrana atd. Nevýhodou tohoto způsobu zápisu topologie sítě, zejména u rozsáhlých sítí s řádově tisíci uzlů a hran je velký počet nulových prvků v těchto maticích. Proto se v praxi, při zadávání topologie sítě pouţívá nejčastěji vektorový zápis pomocí sloupcových vektorů. Počet prvků jednotlivých sloupcových vektorů je roven počtu hran (úseků). Topologii sítě vyjádřenou jako souvislý neorientovaný graf lze pak zadat dvojicí sloupcových vektorů, kde dvojice odpovídajících si prvků těchto vektorů je tvořena čísly uzlů popisované hrany. V praxi se velmi často popisuje topologie posuzované sítě více sloupcovými vektory, kdy první vektor udává číslo (identifikátor)

- 63 (107) -


hrany, další dva vektory čísla uzlů a další vektory mohou udávat různá ohodnocení této hrany, např. délku úseku, profil, průtok, rychlost apod.

1

4

1 3 2

4

3

2 6

7

5 5

7

8 6 9 8

Obr. 5.1. Příklad topologiesítě vyjádřený souvislým neorientovaným grafem Příklady matematického zápis topologie sítě uvedené na Obr.5.1 Matice An,n typu uzel-uzel

Matice Am,n typu hrana-uzel

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

Vektorový zápis číslo hrany

uzel1

uzel2

1

1

2

2

2

3

3

3

4

4

4

5

5

5

6

6

4

6

7

3

7

8

7

6

9

6

8

- 64 (107) -


5.4

Analýza průtoků v trubních tlakových sítích

Analýza průtoků v trubních tlakových sítích slouţí ke stanovení základních hydraulických veličin (průtok, rychlost, tlaková ztráta atd.) v jednotlivých prvcích sítě, která je definována svoji topologií a fyzikálními parametry. Analýza průtoků můţe být a) statická – pro konkrétní okamţitý zatěţovací stav odběrů na sítí, který je pro daný časový úsek neměnný (ustálené proudění). b) kvazi-dynamická – řeší posloupnost statických analýz pro určitý počet časových intervalů. Ke změně zatěţovacích stavu odběrů a dalších fyzikálních parametrů (např. kóty hladin) dochází pouze na rozhraní jednotlivých časových intervalů. Posuzovaný časový úsek je zpravidla delší (den, týden) a časové intervaly mají obvykle stejnou délku (např. hodina). c) dynamická - řeší relativně krátké časové úseky s velmi krátkým intervalem (sekundy) změny průtokových a tlakových poměrů. Vyuţívá se např. při hydraulické analýze vodního rázu (neustálené proudění). V další části se budeme věnovat statické analýze průtoků, která vychází z ustáleného proudění. Pro statickou analýzu průtoků je kromě jednoznačné topologie sítě a fyzikálních parametrů posuzované sítě nutno zadat i zatěžovací stav odběrů na síti.

5.4.1

Zadávaní odběrů

U městských trubních sítí není moţno pro velký počet odběrných míst (domovních přípojek) zadávat do výpočtu kaţdý odběr jako samostatný uzel. Rozsah sítě by tak vzrůstal do obtíţně zvládnutelných rozměrů. Proto se jako uzlové odběry zadávají pouze významné odběry (např. průmysl, větší zařízení občanské a technické vybavenosti apod.). Drobné domácí odběry, které se realizují v rámci daného trubního úseku se přesouvají do jeho krajních uzlů. Pro rozdělení těchto odběrů se pouţívá určité schematizace rozdělení těchto odběrů, které jsou zpravidla zadány celkovou potřebou spotřebiště Qc .V rámci schematizace rozdělení celkové spotřeby daného média na jednotlivé úseku a stanovení odběru v i-tém úseku Qi se nejčastěji pouţívají metody: metoda redukovaných délek metoda dvou součinitelů Metoda redukovaných délek U této metody se kaţdému trubnímu úseku přiřadí na základě hustoty a výšky zástavby redukční součinitel C1 a pro kaţdý úsek vypočteme tzv. redukovanou délku Lr Lr = C1 . L

(5.2.)

- 65 (107) -


kde L - je skutečná délka úseku. Stanovíme celkovou redukovanou délku posuzované sítě Sr m

Sr

Li r

(5.3)

i 1

a pro kaţdý úsek stanovíme specifickou potřebu dopravovaného média qr. qr

Qc Sr

(5.4)

Výsledný odběr i-tého úseku Qi z celkové potřeby Qc se pak vypočte jako Qi = qr . Lir

(5.5)

Metoda dvou součinitelů Tato metoda se pouţívá tehdy, kdy jsou k dispozici podrobné podklady o odběrech, a kaţdému odběrnému místu (přípojce) je moţno přiřadit např. počet zásobovaných bytových jednotek, počet zásobovaných obyvatel, plochu zásobované zástavby atd.. Kaţdému i-tému úseku pak přiřadíme dva součinitele C1a C2 kde C1 – počet zásobovaných obyvatel, bytových jednotek, plocha zástavby C2 – specifická potřeba na účelovou jednotku pouţitou v rámci C1 a stanovíme Pi = C1 . C2

(5.6.)

m

Sr

Pi

(5.7.)

i 1

Specifickou potřebu dopravovaného média stanovíme podle rovnice (5.5) a výsledný odběr i-tého úseku Qi ze vztahu Qi = qr . Pi

(5.8)

Pro potřeby statické analýzy rozdělíme odběr i-tého úseku Qi rovnoměrně do obou krajních uzlů daného úseku, tzn. 0,5. Qi..

5.4.2

Základní podmínky pro hydraulickou analýzu okruhových sítí

Hydraulická analýza průtoků okruhových tlakových sítí je zaloţena na splnění 3 základních podmínek, které vyjadřují zároveň základní fyzikální zákony. Jde o podmínku Uzlovou Okruhovou Hydraulickou

- 66 (107) -


Uzlová podmínka Vyjadřuje zákon zachování hmoty a říká, ţe součet všech přítoků (vtoků) do kaţdého uzlu sítě se musí rovnat součtů odběrů (odtoků) z uzlu. Přisoudíme-li odběrům (odtokům) z uzlu kladnou hodnotu a přítokům do uzlu zápornou hodnotu, pak pro kaţdý uzel sítě musí platit Q

0

(5.9)

Okruhová podmínka Vyjadřuje zákon zachování energie a říká, ţe součet tlakových ztrát přes všechny úseky tvořící nezávislý okruh při zvolené okruhové orientaci je roven nule. Okruhovou orientaci volíme zpravidla kladnou ve směru pohybu hodinových ručiček. Je-li směr průtoku v daném úseku souhlasný se zvolenou okruhovou orientací, uvaţujeme tlakovou ztrátu kladně, je-li směr průtoku v daném úseku proti zvolené orientaci, uvaţujeme tlakovou ztrátu v tomto úseku záporně – viz. Obr. 5.2.

+ + + +

-

Obr. 5.2 Hodnoty tlakových ztrát v jednotlivých úsecích okruhu Matematicky lze pak okruhovou podmínku formulovat jako h

0

(5.10)

Hydraulická podmínka Hydraulická podmínka (stavová rovnice) udává vztah mezi tlakovou ztrátou h a průtokem Q v trubním úseku. Matematicky můţeme tuto podmínku pro kvadratickou oblast proudění pro vodovodní sítě vyjádřit pomocí Darcy – Weissbachovy rovnice

h

L v2 . . d 2g

(5.11)

- 67 (107) -


- součinitel ztrát třením

kde L

- délka úseku (m)

d

- vnitřní průměr potrubí (m)

v

- rychlost proudění při průtoku Q (m.s-1)

Rovnici 5.11 můţeme po úpravě vyjádřit jako h = K.Q2 K

(5.12)

0,020678 .

L d5

(5.13)

kde K – odporový součinitel příslušného úseku.

Metody hydraulické analýzy průtoků

5.5

Pro hydraulickou analýzu trubních tlakových sítí s nestlačitelným médiem (voda) se nejčastěji vyuţívají dva typy metod Iterační metody Gradientní metoda

Iterační metody

5.5.1

Iterační metody jsou zaloţeny na předpokladu, ţe vybrané hydraulické veličiny posuzované sítě jsou odhadnuty tak, ţe dvě ze tří hydraulických podmínek (kap. 5.4) jsou slněny a třetí podmínka se iteračním výpočtem pomocí oprav odhadnutých veličin (průtoky Q, tlakové ztráty h, odporové součinitele K) spřesňuje. Podle toho, kterou odhadnutou hydraulickou veličinu iteračním výpočtem spřesňujeme dělíme iterační metody na -

metody vyrovnání tlaků

kdy odhadujeme průtoky tak, aby byly splněny uzlová a hydraulická podmínka a pro všechny okruhy sítě ( s – okruhů) se kontroluje splnění okruhové podmínky

(5.14)

h kde

je dostatečně malé číslo, např. pro vodovody 0,01.

- 68 (107) -


Není-li splněna okruhová podmínka (5.14) byť pro jediný okruh, vypočte se pro kaţdý í-tý úsek opravný průtok Q podle vztahu

Qi

kde

Qi

QI

QII

(5.15)

- je opravný průtok z okruhu I jehoţ je i-tý úsek součástí a směr průtoku v tomto úseku je shodný se zvolenou okruhovou orientací,

QI

QII -

je opravný průtok z okruhu II jehoţ je i-tý úsek součástí a směr průtoků v tomto úseku je opačný proti zvolené okruhové orientaci.

Opravné průtoky Q se počítají různým způsobem podle zvolené metody vyrovnání tlaků. K metodám vyrovnání tlaků patří metody: Newton I - zaloţena na řešení soustavy nelineárních rovnic (celkem s rovnic). Opravný průtok Q pro kaţdý okruh se počítá ze soustavy lineárních rovnic. Lobačev-Cross – zaloţena na zjednodušení metody Newton I tím, ţe nediagonální prvky v matici koeficientů Rk,k soustavy lineárních rovnic jsou rovny nule. Opravný průtok Q pro kaţdý k-tý okruh se pak počítá ze vztahu

Qk

1 2

k

h

(5.16)

KQ k

U metody Lobačev-Cross se počítají opravné průtoky Q najednou pro všechny okruhy sítě a najednou se také opravují odhadnuté průtoky v celé síti. Metoda Dubin-Cross – je zaloţena na metodě Lobačev-Cross, ale po výpočtu opravného průtoku Q pro určitý okruh se okamţitě opraví o tuto hodnotu průtoky v úsecích tohoto okruhu a z nich se vypočítají nové hodnoty tlakových ztrát. To vede k rychlejší a spolehlivější konvergenci. - metody vyrovnání průtoků kdy odhadujeme v jednotlivých úsecích tlakové ztráty tak, aby byla splněna okruhová a hydraulická podmínka a pro všechny uzly sítě ( n – uzlů) se kontroluje splnění uzlové podmínky

(5.17)

Q kde

je dostatečně malé číslo, např. pro vodovody 0,01.

- 69 (107) -


K metodám vyrovnání průtoků patří metody Newton II - zaloţena na řešení soustavy nelineárních rovnic (celkem n-1 rovnic). Opravná tlaková ztráta h pro kaţdý úsek sítě se počítá ze soustavy lineárních rovnic. Hardy-Cross – zaloţena na zjednodušení metody Newton II tím, ţe nediagonální prvky v matici koeficientů Rk,k soustavy lineárních rovnic jsou opět rovny nule. Opravná tlaková ztráta h se vypočte pro kaţdý j-tý uzel sítě. Není-li splněna uzlová podmínka (5.16) byť pro jediný uzel, vypočte se pro kaţdý i-tý úsek opravná tlaková ztráta h podle vztahu hi

hi

hj

hj

(5.17)

kde j je počáteční uzel i-tého úseku, j je koncový uzel i–tého úseku.

Metody vyrovnání průtoků jsou vhodné pro sítě s velkým počtem závislých uzlů, tj. uzlů se známou tlakovou výškou, kde lze dobře odhadnou tlakové ztráty (např. nařezané vodárenské soustavy s velkým počtem vodojemů). Nejsou vhodné pro sítě s velkým počtem okruhů. -

metody vyrovnání odporových součinitelů

kdy odhadujeme průtoky a tlakové ztráty tak, aby byly splněny uzlová a okruhová podmínka a pro všechny úseky sítě se kontroluje splnění hydraulické podmínky. K těmto metodám patří např. metoda Mc Illroyova. Pro hydraulickou analýzu trubních sítí se dnes výhradně pouţívají specializované softwarové produkty, které umoţňují i online přípravu včetně propojení na geografický informační sytém (GIS) posuzované sítě.

5.6

Spolehlivost sítí

Teorii spolehlivosti lze charakterizovat jako obecně technickou disciplínu, jejímţ předmětem je zkoumání spolehlivosti a ţivotnosti objektů, a to nezávisle na jejich charakteru a účelu (viz [38]). Předměty, jejichţ spolehlivost se zkoumá, mohou být nejrůznější povahy: můţe jít o jednoduché součástky, stroje, stavební konstrukce, ale také sloţité soustavy jednotlivých inţenýrských sítí. Předmětem tedy můţe být prvek, celý systém nebo libovolný subsystém posuzované technické infrastruktury. Část teorie spolehlivosti, která se obvykle označuje jako matematická, je nejvíce rozvinutou oblastí zkoumání spolehlivosti a i dnes se jí věnuje nejvíce publikovaných prací. Popis chování objektů pomocí matematického modelu je

- 70 (107) -


totiţ nejefektivnějším a při kvantitativním hodnocení nezbytným prostředkem zkoumání spolehlivosti. Proto se teorie spolehlivosti často charakterizuje jako matematická disciplína. Kromě matematických modelů zahrnuje problematika spolehlivosti ještě stránku fyzikální ( zkoumání fyzikálních a fyzikálněchemických procesů, které ovlivňují spolehlivost objektu ), statistiku spolehlivosti ( metody zpracování výsledků zkoušek a provozních údajů ), technologii spolehlivosti ( problematiku, která se týká technologických procesů, vedoucích ke spolehlivým výrobkům ), provoz a organizace spolehlivosti ( soubor provozních a organizačních opatření, která zvyšují spolehlivost objektů ), ekonomii spolehlivosti. Spolehlivost je definována jako schopnost posuzovaného systému plnit poţadované funkce při dodrţení stanovených hodnot provozních ukazatelů v daných mezích a v čase podle stanovených technických podmínek.

Spolehlivost systému je závislá na spolehlivosti jeho prvků. Spolehlivost prvků je funkcí mnoha činitelů s charakterem náhodných veličin. Kaţdá z těchto náhodných veličina je přitom opět funkcí celé řady parametrů. Takto definovaná spolehlivost je velmi obecnou a komplexní vlastností, kterou lze popsat souhrnem řady dílčích vlastností. Některé tyto vlastnosti popisuje ČSN 01 0102 Názvosloví spolehlivosti v technice: životnost: schopnost objektu plnit poţadované funkce do dosaţení mezního stavu při stanoveném systému předepsané údrţby a oprav; bezporuchovost: schopnost plnit nepřetrţitě poţadované funkce po stanovenou dobu za stanovených podmínek; udržovatelnost: způsobilost k předcházení poruch předepsanou údrţbou; opravitelnost: způsobilost ke zjišťování příčin vzniku poruch a odstraňování jejích následků opravou; skladovatelnost: schopnost zachovávat nepřetrţitě bezvadný stav po dobu skladování a přepravy při dodrţení předepsaných podmínek; bezpečnost: vlastnost objektu neohroţovat lidské zdraví nebo ţivotní prostředí při plnění předepsané funkce po stanovenou dobu a za stanovených podmínek. Často se také uplatňuje komplexní pojem pohotovost, který označuje kombinaci vlastností bezporuchovosti a opravitelnosti v podmínkách provozu. Pohotovost má velký význam pro popis spolehlivosti sítí. Pohotovost je také moţné definovat jako pravděpodobnost , ţe se objekt nachází v bezporuchovém (provozuschopném) stavu. Součinitel pohotovosti Kp je pravděpodobnost, ţe se objekt nachází v libovolném okamţiku v bezporuchovém stavu.

- 71 (107) -


Při posuzování spolehlivosti stávajících sítí je vhodné pouţít statisticky zpracované údaje o poruchách na posuzované síti. Je-li T celková doba sledování potrubí a je doba, v níţ během tohoto období byl posuzovaný úsek sítě vyřazen pro poruchu z provozu, je pravděpodobnost, ţe v libovolném okamţiku bude úsek sítě vyřazen z provozu, dána vztahem (5.18)

Ppor = / T

Je zřejmé, ţe tato hodnota pravděpodobnosti se v průběhu ţivotnosti trubního úseku mění. V matematických modelech sítí se pouţívá hodnota (5.19)

Kpú = 1 - Ppor

Kpú se nazývá pohotovost (nebo také součinitel pohotovosti) a analogicky vyjadřuje pravděpodobnost, ţe úsek bude v libovolném okamţiku v provozu. Spolehlivost systému je závislá na spolehlivosti jeho prvků. Spolehlivost prvků je funkcí mnoha činitelů s charakterem náhodných veličin. Aby bylo moţno spolehlivost jednotlivých prvků posuzovat, vzájemně je porovnávat, popř. je uplatňovat v matematických modelech, je třeba je kvantifikovat. Označme spolehlivost i-tého prvku Ei systému S znakem Ri. Pro kaţdý prvek vybereme určitý počet odvozených veličin, které jsou funkcemi parametrů, které charakterizují systém S. Označme tyto veličiny Ai1, Ai2, ...Aij, ...Ain, jejich mezní hodnoty A*i1, A*i2, ...A*ij, ...A*in. Za fungující budeme povaţovat ten prvek systému, jehoţ veličiny Aij dosáhnou současně alespoň svých mezních hodnot (např. poţadované minimální hodnoty tlaku a průtoku). Spolehlivostí Ri i-tého prvku systému nazýváme pravděpodobnost, s jakou bude splněn poţadavek, aby Aij A*ij pro j = 1, ..., n: Ri = P [ Aij A*ij ]

(5.20)

Označme mnoţinu projektových technologických a provozních parametrů (činitelů), na nichţ spolehlivost i-tého prvku závisí, znakem i, takţe platí (5.11)

Ri = fi ( i)

Mnoţinu li ,

i

je moţno rozdělit na k podmnoţin:

ik

i

,

k

1, 2, ...,

přičemţ i

=

i1

...

i2

(5.22)

ili

Pro kaţdou k-tou z těchto podmnoţin lze stanovit dílčí spolehlivost Rik prvku Ei systému S jako funkci Rik = gk (

ik )

,

k

(5.23)

1, 2, ..., li

- 72 (107) -


Spolehlivost Ri prvku Ei systému S je funkcí všech jeho dílčích spolehlivostí (5.24)

Ri = F ( Rik )

Mnoţinu činitelů i, ovlivňujících spolehlivost jednotlivých prvků trubní sítě, lze rozdělit do těchto podmnoţin ik : i1

i2

i3

- podkladové a projektové činitele ovlivňující reţim proudění v navrhovaném systému (přítok do systému a odběry média ze systému , prostorové uspořádání trubních sítí, parametry jednotlivých technologických prvků v systémů, např. čerpadla, regulační armatury apod, průměry a drsnosti potrubí, kóty hladin a objemy akumulačních nádrţí atd.), - podkladové a projektové činitele ovlivňující kvalitu dopravovaného média v navrhovaném systému (jakost vody ve zdrojích, volba typu technologických zařízení, jejich konstrukce a rozměry apod.), - projektové činitele ovlivňující odolnost zařízení proti porušení (navrţené druhy trubního materiálu, způsoby uloţení potrubí, rozměry a výztuţ stavebních konstrukcí podle výpočtů, protikorozní ochrana atd.),

i4

- jakost dodaných a pouţitých stavebních a jiných materiálů, stavebních a konstrukčních prvků a technologických zařízení,

i5

- kvalita stavebních a montáţních prací při realizaci systému,

i6

i7

i8

- správné a racionální operativní řízení systému v běţném provozu i za havarijních stavů, rychlost a operativnost při lokalizaci, zjišťování příčin a odstraňování poruch, - dodrţování pravidel správné obsluhy a pravidelné údrţby zařízení podle pokynů řídicího orgánu a provozního řádu, - zabezpečení nepřetrţité dodávky elektrické energie a plynulého přísunu technologických materiálů (zejména chemikálií v úpravnách vod) během provozu.

Činitelů ovlivňujících spolehlivost trubních sítí je velmi mnoho a jde o činitele značně různorodé. Pro odhad spolehlivosti systému nebo jejích prvků není moţno kaţdý z těchto činitelů analyzovat zvlášť. Jsou-li parametry (činitele) prvků systému povaţovány za náhodné veličiny, je pro stanovení spolehlivosti prvků systému nutné znát statistické charakteristiky těchto parametrů nebo jejich rozdělení. S jejich znalostí lze jiţ před vlastní realizací díla odhadnout dílčí spolehlivost prvků. Protoţe statistické charakteristiky se zjišťují jen pro určitou časovou úroveň, zpravidla pro dobu bezprostředně navazující na zahájení provozu systému, hovoří se o tzv. okamžité dílčí spolehlivosti prvků systému.

5.6.1

Hydraulická spolehlivost

Při stanovení spolehlivosti trubních sítí je moţné zvolit dva základní přístupy: - 73 (107) -


 přístup kvantitativní,  přístup kvalitativní. V prvním případě spolehlivostí sítě chápeme jako pravděpodobnost, s jakou je síť schopna dodávat (odvádět) dopravované médium spotřebitelům v poţadovaném mnoţství, v daném čase a při poţadovaných dalších technických parametrech (např. tlak). Mluvíme o tzv. hydraulické spolehlivosti sítě. Při přístupu kvalitativním je spolehlivost sítě dána pravděpodobností, s jakou jsou zajištěna v místě spotřeby a v daném čase poţadavky na kvalitu dodávaného média, např. poţadavky na kvalitu pitné vody, plynu, páry apod. Například u vodovodních sítí můţe vlivem zdrţení vody v síti docházet ke sniţování kvality vody v koncových odběrných uzlech sítě. Příkladem můţe být pokles koncentrace chlóru ve vodě, který zajišťuje hygienickou nezávadnost pitné vody a jehoţ koncentrace ve vodě klesá v čase, vlivem zdrţení vody ve vodovodní síti, která je z hydraulického hlediska předimenzovaná. Tyto dva přístupy včetně ekonomické stránky řešení je nutné sledovat při návrhu nových sítí i při rekonstrukci stávajících sítí. Celková komplexní spolehlivost sítě je potom pravděpodobnost, s jakou jsou splněny oba poţadavky na mnoţství i kvalitu dopravovaného média ve posuzovaných uzlech sítě. V dalším textu se budeme zabývat hydraulická spolehlivostí. Nejvhodnějším kritériem pro stanovení hydraulické spolehlivostí prvků vodovodní sítě je dodrţení předepsané tlakové výšky v jednotlivých uzlech sítě. Spolehlivost i-tého spotřebitelského uzlu je pak definována jako pravděpodobnost, ţe tlak Pi v uzlu je vyšší nebo roven předepsanému tlaku P*i v tomto uzlu. Za předpokladu, ţe tato pravděpodobnost je sledována v libovolném okamţiku, lze ji interpretovat jako součinitel pohotovosti Kpi (stručně pohotovost). Tlak P*i je deterministická zadaná veličina, tlak Pi je náhodná veličina. Pohotovost Kpi itého uzlu posuzované sítě je dána vztahem

Kpi

P Pi

Pi

Pi max Pi

f Pi dPi

(5.25)

Při stochastickém modelování je Pimax odhad maximální hodnoty tlaku Pi získaný z výběrového souboru Pi vypočítaných tlaků, Pimin je odhad minimální hodnoty tlaku Pi a f(Pi) je hustota pravděpodobnosti tlaku Pi. Sériově-paralelní síť je neorientovaná síť zredukovatelná na strom (síť bez okruhů) za pomocí pouze sériových nebo paralelních redukcí. Sériová redukce (obr. 3.1) můţe být provedena záměnou dvou úseků (u-v a v-w), které na sebe navazují ve stejném uzlu, za nový úsek (u-w). Jestliţe pravděpodobnosti funkčnosti kaţdého původního úseku jsou p1 a p2, tak pravděpodobnost, ţe bude fungovat nový úsek je dána vztahem p1p2. Paralelní redukce (obr. 3.2) je uskutečněna záměnou dvou úseků spojujících stejné uzly za nový úsek. Jestliţe pravděpodobnosti funkčnosti kaţdého původního úseku jsou p1 a p2 a pravděpodobnosti, ţe úseky budou vyřazeny z funkce jsou q1 a q2, tak pravděpodobnost, ţe nový úsek bude funkční, je 1 – q1q2 = p1 + p2 – p1p2.

- 74 (107) -


Výsledná spolehlivost uzlu vodovodní sítě se určí jako spolehlivost úseku, který je vytvořen poslední redukcí sítě, a který spojuje zdroj s daným uzlem.

p1

u

p2

v

w

u

p1p2

w

Obr. 5.3 Sériová redukce p1 1 - q 1q 2 u

v

u

v

p2

Obr. 5.4 Paralelní redukce

Stanovení celkové spolehlivosti vodovodní sítě

5.6.2

Na určení celkové spolehlivosti vodovodní sítě neexistuje jednotný názor. V literatuře se uvádějí různé vztahy, podle kterých lze tuto spolehlivost spočítat. Např. 1) Spolehlivost systému Rsm je určena jako minimální hodnota z hodnot spolehlivostí uzlů Rsm

min ( Rni ),

1, 2, ...., I

(5.26)

kde Rni je spolehlivost i-tého uzlu, I je počet spotřebitelských uzlů. 2) Další moţnost je definovat celkovou spolehlivost vodovodní sítě Rsa jako aritmetický průměr všech spolehlivostí uzlů I

Rni Rsa

i 1

(5.27)

I

3) Třetí moţnost určení spolehlivosti vodovodní sítě je výpočet váţeného průměru Rsw s pouţitím dodávaného mnoţství vody do jednotlivých uzlů

- 75 (107) -


I

Rni Q si R sw

i 1

(5.28)

I

Q si i 1

kde Qsi je střední hodnota mnoţství dodávané vody do uzlu i.

5.7

Autotest 1.

2.

3.

4.

5.

Pojmem strom v teorii grafů je definován a) orientovaný a ohodnocený souvislý graf b) souvislý graf, který neobsahuje ţádnou cestu c) souvislý graf, který neobsahuje ani jeden nezávislý okruh Pro matematický zápis topologie sítě se nejčastěji v praxi pouţívá a) vektorový zápis b) zápis pomocí incidenční matice typu uzel-uzel c) zápis pomocí incidenční matice typu hrana-uzel Statická analýza průtoků se pouţívá pro a) konkrétní zatěţovací stav odběrů, který se po řešený časový úsek nemění b) pro posloupnost konkrétních zatěţovacích stavů s kontinuální změnou odběrů pro řešený časový úsek c) relativně krátké časové úseky s velmi krátkými intervaly změny průtokových poměrů Při zadávání odběrů metodou redukovaných délek se redukční součinitel C1 stanoví pro kaţdý úsek sítě na základě a) profilu potrubí v tomto úseku b) na základě hustoty a výšky zástavby c) na základě délky úseku Okruhová podmínka říká, ţe a) součet tlakových ztrát přes úseky tvořící nezávislý okruh je roven nule b) součet tlakových ztrát přes úseky tvořící nezávislý okruh musí být vţdy větší nebo roven nule c) součet tlakových ztrát přes úseky tvořící nezávislý okruh musí být vţdy menší nebo roven nule

- 76 (107) -


5.8

Studijní prameny

5.8.1

Seznam použité literatury

[1]

ŠRYTR, P. a kol.: Městské inženýrství (1). Praha: Academia, 1998, ISBN 80-200-0663-X

[2]

ŠEREK, M., LHOTÁKOVÁ, Z. Inženýrské sítě. Praha: STNL, 1985

[3]

ČSN 01 0102 Názvosloví spolehlivosti v technice

[4]

NOVOTNÝ, R.: Spolehlivost a diagnostika, UMEL FEKT VUT v Brně, Brno, 2001, ISBN 80-214-1993-8

[5]

OSTFELD, A.: Reliability analysis of water distribution system, Journal of Hydroinformatics, 6/2004

[6]

MIČÍN, J., TUHOVČÁK L. (1988): Spolehlivost stokových sítí, sborník mezinárodní konference, Vysoké Tatry

[7]

VIŠČOR,P.:(2005): Spolehlivost vodovodních sítí, disertační práce, VUT v Brně

[8]

JEPSSON, R. W, (1976): Analysis of flow in pipe network, Ann Argot Science Publisher

[9]

GABRIEL, P. a kol. (1984): Spolehlivost vodohospodářských soustav. Alfa

5.8.2

Další zdroje

www.epa.gov/nrmrl/wswrd/EN2manual.PDF http://www.dhi.cz/software/software.php

5.9

Klíč

1.a; 2.c; 3a; 4.b; 5a

- 77 (107) -

Vodovody

6

Vodovody

6.1 Klíčová slova čerpací stanice, doprava vody, potřeba vody, vodojem, vodovod, vodovodní síť, vodovodní řad, spotřebiště, trubní materiál, zdroje pitné vody

6.2 Úvod Vodovod je soubor objektů a zařízení, zpravidla zahrnující odběrný (jímací) objekt, čerpací stanici, úpravnu vody, vodojemy a vodovodní řady, které zabezpečují zásobování vodou pro různé účely: zásobování pitnou vodou; dodávka vody pro průmysl (průmyslové vodovody); zásobování zemědělských podniků (zemědělské vodovody); zásobování poţární vodou (požární vodovody). Obor vodovodů se řídí zákonem č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích, ve znění pozdějších předpisů.

6.3 Vodárenské systémy Vodovody mohou plnit současně i více funkcí, vţdy však dodávaná voda musí splňovat určité kvalitativní parametry, např. pro pitnou vodu je závazná vyhláška ministerstva zdravotnictví (č. 252/2004 Sb.). Vodovody jsou buď veřejné, tedy určené k hromadnému zásobování vodou obyvatelstva a jiných odběratelů, nebo soukromé, které zásobují vodou jednu nebo více nemovitostí a jsou spravovány jejich majitelem. Koncepčně lze vodovod řešit jako: síť samostatného spotřebiště – kdy spotřebištěm můţe být obec, sídliště, průmyslový závod nebo jiná lokalita zásobovaná vodou z jednoho nebo případně více zdrojů; skupinový vodovod – vodovod dodávající vodu odběratelům několika spotřebišť, můţe zahrnovat jeden i více zdrojů, stejně tak i jeden společný vodojem (obr. 17) či více vodojemů pro jednotlivá spotřebiště; oblastní vodovod – je vodovod nebo soustava vodovodů zásobující pitnou vodou zpravidla velký počet spotřebišť na území přesahujícím obvykle i rozsah okresu (např. Vírský oblastní vodovod).

- 79 (107) -


Obr.6.1 Schéma skupinového vodovodu s jedním vodojemem

6.4 Potřeba vody Potřeba vody je jedním ze základních podkladů při navrhování vodárenských systémů (vodních zdrojů, úpraven vody, vodojemů, čerpacích stanic, vodovodní sítě). V souvislosti s potřebou vody je nutné rozlišovat: potřeba vody je mnoţství vody udávané za časovou jednotku potřebné pro zajištění dodávky vody pro odběratele; spotřeba vody je mnoţství vody skutečně odebrané z vodovodního zařízení za určité časové období; Na spotřebě vody se podílí domácnosti, průmysl, administrativa, zemědělství a také je nutné při výpočtu uvaţovat ztráty vody, coţ je mnoţství vody, které uniká při provozu vodovodních zařízení, při jejich obsluze a údrţbě, při poruchách a opravách a které nemůţe být pouţito k určenému účelu. Dále je nutné také uvaţovat s potřebou vody v případě poţáru (poţární voda). Pro výpočet potřeby vody je rozhodující počet obyvatel (resp. jiných odběratelských jednotek v případě průmyslu, zemědělství, ...) ve spotřebišti a specifická potřeba vody. Specifickou potřebou vody je myšleno potřebné mnoţství vody za jednotku času připadající na jednoho obyvatele nebo na jinou jednotku charakterizující určitý výrobní nebo nevýrobní proces (v případě obyvatelstva se udává v l/obyv./den). Vyhláška 428/2001 Sb. (v příloze) stanoví směrná čísla roční spotřeby vody pro jednotlivé typy odběratelů, z čehoţ je moţné při výpočtu vycházet. Specifická potřeba vody pro obyvatelstvo činí 130 l/obyv./den (průměrná hodnota), za minimum se povaţuje 80 l/obyv./den.

- 80 (107) -

Vodovody

Výpočtová hodnota, která se stanoví jako součin ze specifické potřeby vody a počtu příslušných jednotek a představuje potřebné mnoţství vody za den se nazývá průměrná denní potřeba Qp, udává se v l.s-1. 250,0 max min prům.

200,0

Q [l/s]

150,0

100,0

50,0

0,0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

hodina

Obr. 6.2 Příklad průběhu spotřeby vody během dne

Při návrhu vodárenských systémů je nutné počítat s nerovnoměrnostmi průběhu spotřeby vody v čase. Během dne se vyskytují na průběhu spotřeby vody od obyvatelstva obvykle dvě špičky kolem 7 a 19 hodiny (v závislosti na charakteru spotřebiště). Příklad průběhu spotřeby vody je prezentován na obr. 18. Stejně jako v průběhu dne se vyskytují hodiny se špičkovým odběrem, tak se v průběhu roku vyskytují dny s výrazně vyšší spotřebou neţ je průměr.

Popsané nerovnoměrnosti se vyjadřují následujícími hodnotami: maximální denní potřeba Qm [l.s-1] – je průměrná denní potřeba vody násobená součinitelem denní nerovnoměrnosti kd; maximální hodinová potřeba Qh [l.s-1] – největší potřeba vody po dobu jedné hodiny ve dnech s maximální denní potřebou. Stanoví se z maximální denní potřeby vody násobením součinitelem hodinové nerovnoměrnosti kh. Součinitel denní nerovnoměrnosti kd se určuje v závislosti na počtu obyvatel ve spotřebišti podle tab. 7. Součinitel hodinové nerovnoměrnosti kh je moţno volit v rozmezí 1,6 – 2,6 (obvykle 1,8 – 2,1), přičemţ vyšší hodnoty se pouţívají u spotřebišť sídlištního charakteru. Tab. 1 Součinitel denní nerovnoměrnosti Počet obyvatel kd do 1 000

1,5

1 000 - 5 000

1,4

5 000 - 20 000

1,35

20 000 - 100 000

1,25

Nerovnoměrnosti v průběhu spotřeby vody se vyskytují u všech odběratelů, tedy i u průmyslových, zemědělských a jiných podniků. Vyjádření nerovno-

- 81 (107) -


měrností v těchto případech se řeší individuálně. Maximální denní potřeba je obvykle rovna Qp, ke stanovení maximální hodinové potřeby se často vyuţívá následujícího postupu. Vypočítaná průměrná denní potřeba (resp. potřeba směny) se rozdělí na dvě poloviny. První polovina se rovnoměrně rozdělí mezi všechny hodiny provozní doby (resp. směny), druhá polovina se připočítá k poslední provozní hodině, resp. poslední hodině směny. Po vyčíslení hodnot Qp, Qm a Qh pro jednotlivé odběratele se provádí součty v případě Qp a Qm za celý den přes všechny odběratele, v případě Qh se provádí součty pro jednotlivé hodiny. Pak Qh spotřebiště se vybere jako maximální ze všech hodin. Na maximální denní potřebu se navrhují jímací zařízení, kapacita úpravny vody, přiváděcí řady a vodojemy. Na maximální hodinovou potřebu se navrhují objekty leţící za vodojemem směrem k odběrateli (zásobní řady, rozvodná síť).

0,60

1/2

0,40 0,30

9/16

spotřeba [%]

0,50

0,20 1/16

0,10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0,00 hodina

Obr.6.3 Příklad průběhu spotřeby vody v průmyslovém podniku

6.5 Zdroje Zdrojem vody je myšleno místo výskytu a jímání vody pro účely zásobování obyvatelstva, průmyslu nebo zemědělství vodou. K vodárenským účelům jsou vyuţívány zdroje: povrchové; podzemní.

6.5.1 Podzemní vody Podzemní vody se vyznačují dobrou kvalitou, často je moţné vodu z podzemních zdrojů vyuţívat buď bez úpravy nebo jen s minimální úpravou. Podzemní vody se jímají: pramenními jímkami;

horizontálními jímadly:

- 82 (107) -

Vodovody

o jímací zářezy – hluboká drenáţ umístěná ve zvodnělé vrstvě, izolovaná od povrchových vod, vyuţívají se pro odběr menšího mnoţství vody v místech s malou hloubkou nepropustného podloţí a s malou výškou zvodnělé vrstvy; o jímací štoly, galerie – pouţívají se pro zachycení vod v puklinách zvodnělých vrstev; vertikálními jímadly – coţ jsou studny: o jehlové studny – ocelové trubky o průměru 30 aţ 80 mm a délce 1 aţ 2 metry spojované na závit. Ve spodní části je studny (cca. 1m) jsou trubky perforovány. Jsou vhodné pro malé odběry vody z velmi malých hloubek pod povrchem území. o vrtané – zřizují se hlubinným vrtáním, kdy se do země zapouští kolona plnostěnných ocelových trubek (paţnice). Podle průměru se trubní studny dělí na maloprůměrové (do 220 mm), středně průměrové (220 – 475 mm) a velkoprůměrové (nad 475 mm). Pouţívají se v prameništích s hluboko uloţenými zvodnělými vrstvami; o kopané – zřizují se v soudrţných zeminách do hloubky 15 m a průměru 5 m, zde se nejprve vyhloubí studna, pak se vyzdívá plášť; o spouštěné – za postupného kopání se spouští studňový plášť, navrhují pro vnitřní průměry od 3 do 6 m; o radiální – kombinace horizontálního a vertikálního jímání, studny větších průměrů (průměr 4 – 6 m), z nichţ paprskovitě vybíhají horizontální perforované sběrače.

6.5.2 Povrchové vody Povrchové vody vyţadují vyšší stupně úpravy před pouţitím pro pitné účely, jelikoţ se vyznačují horší kvalitou, často kolísající, neţ vody podzemní. Jímají se z: vodních nádrží pomocí: o odběrných věží; o břehových jímadel; o plovoucích jímadel; nebo z vodních toků: o dnovým (řečištním) jímadlem; o břehovým jímadlem.

- 83 (107) -


6.6 Akumulace Akumulace vody je prováděna především z důvodu vyrovnání nerovnoměrností mezi přítokem a odtokem: v čerpacích jímkách – v místě jímacího objektu, čerpací stanice nebo úpravny vody (akumulace i z technologických důvodů); ve vodojemech. Vodojem je stavební objekt na síti slouţící k vyrovnávání nerovnoměrnosti přítoku a odtoku (akumulaci pitné vody), k zajištění tlakových poměrů v síti, k akumulaci poţární vody a poruchové rezervy. Mimo vodojemy s akumulační funkcí mohou být ještě vodojemy přerušovací (jejichţ účelem je přerušení tlaku na dlouhých přivaděčích) nebo provozní (slouţí pro akumulací provozní vody na úpravnách vod a čistírnách odpadních vod). Podle konstrukce jsou vodojemy rozdělovány na: zemní vodojemy – dno vodojemu je pod kótou terénu, nádrţe jsou zasypány zeminou, skládají se z vţdy nejméně ze dvou akumulační komory a jedné armaturní komory; jsou krabicové nebo kruhové, konstrukce je ţelezobetonová (monolitická nebo montovaná); věžové vodojemy – zpravidla mají jen jednu akumulační komoru a nemají armaturní komoru, pouţívají se v rovinatých územích, rozlišují se podle tvaru: o typizované 

kulové (Hydroglobus, Aquaglobus)



čočkovité

o atypické (např. tvar obráceného kuţele) vodojemy na nosné konstrukci – zvláštní případ věţového vodojemu.

Obr.6.4 Věžový vodojem

- 84 (107) -

Obr.6.5 Vodojem na nosné konstrukci

Vodovody

Podle účelu jsou rozlišovány následující typy vodojemů: akumulační – zásobuje určité spotřebiště (tlakové pásmo), při návrhu objemu se mimo objem pro odběry uvaţuje se zásobou pro případ poţáru a poruchy ; přerušovací (pásmový) – navrhuje se v územích s velkými výškovými rozdíly, aby nedošlo k překročení mezní hodnoty hydrostatického tlaku při napojení na jediný vodojem, účelem přerušovacího vodojemu je přerušit vzniklý přetlak např. na dlouhých přiváděcích řadech; vyrovnávací – navrhuje se jako koncový vodojem (viz níţe) v situacích, kdy jeden vodojem není schopen zajistit minimální hydrodynamický přetlak ve spotřebišti (viz obr. 22d) požární – pro vytvoření zásoby poţární vody. Vodojemy mohou být vzhledem ke spotřebišti umístěny: před spotřebištěm (čelní) – zde můţe nastat situace s gravitačním (obr. 22a) nebo výtlačným (obr. 22b) přiváděcím řadem, můţe probíhat současně přítok i odtok z vodojemu, spotřebiště je napájeno vţdy prostřednictvím vodojemu; za spotřebištěm (koncový) – spotřebiště je část dne (zpravidla v noci) napájeno přímo z čerpací stanice za současného plnění vodojemu. V jinou část dne je spotřebiště napájeno z vodojemu nebo i částečně z čerpací stanice, probíhá prázdnění vodojemu a čerpací stanice můţe být mimo provoz; před i za spotřebištěm – kombinace různých reţimů při sloţitějších topologii spotřebiště; ve spotřebišti – podobný reţim jako v předchozím případě, avšak můţe současně probíhat přítok i odtok do vodojemu.

Obr.6.6 Umístění vodojemu vzhledem ke spotřebišti: a, b – před spotřebištěm, c – za spotřebištěm, d – před i za spotřebištěm, e – ve spotřebišti

- 85 (107) -


6.7 Rozvod vody 6.7.1 Vodovodní řady Vodovodní systémy sestávají z vodovodních řadů a přípojek, coţ jsou úseky vodovodu včetně stavební části objektů určené k plnění určité funkce v systému dopravy vody. Vodovodní řady (obr. 17) jsou rozlišovány: podle funkce: o přiváděcí – vodovodní řad pro dopravu vody mezi hlavními objekty vodovodu (např. do úpravny vody, čerpací stanice, vodojemu apod.); o zásobní – vodovodní řad pro dopravu vody obvykle z vodojemu do rozvodné vodovodní sítě; o hlavní – vodovodní řad rozvádějící vodu v jednotlivých tlakových pásmech nebo zásobovacích okrscích (bez přímých odběrů) ve spotřebišti, přivádí vodu do těţiště spotřebiště; o rozváděcí – vodovodní řad pro rozvod vody ve spotřebišti; jsou na něj napojeny vodovodní přípojky; o vodovodní přípojka – potrubí spojující rozváděcí řad vodovodní sítě s vnitřním vodovodním rozvodem budovy nebo objektu (pozn.: přípojka není povaţována za řad); podle tlakového reţimu: o výtlačný – vodovodní řad pro dopravu vody čerpáním do dalších, zpravidla výše poloţených objektů vodovodu; o gravitační – vodovodní řad pro dopravu vody samospádem pod tlakem vody z výše poloţeného objektu; o násoskový – vodovodní řad pro dopravu vody z jímacích zařízení v podtlakovém reţimu vyuţitím principu hydraulické násosky. Spotřebiště bývají členěna na tlaková pásma, která jsou od sebe navzájem oddělena tak, aby v místě spotřebiště byly splněny poţadované tlakové poměry. Jednotlivá tlaková pásma jsou napájena z vodojemů, čerpacích stanic nebo z jiných tlakových pásem prostřednictvím zásobních řadů. Upřednostňuje se gravitační reţim napájení (z vodojemů), avšak v některých případech je nevyhnutelné napájení prostřednictvím výtlačných řadů (z čerpacích stanic).

6.7.2 Zásady návrhu Vodovodní potrubí se ukládá převáţně do země do rýhy nebo zářezu. Ve výjimečných zdůvodněných případech můţe být umístěno i nad terénem. Vodovodní řady se vedou podél čelní strany budov a umísťují se pokud moţno do zelených pásů, případně nezpevněných ploch. U potrubí z nekovových materiálů nebo z kovových materiálů nevodivě spojených je nutné navrhnout kovový vodič spojený s kovovými armaturami a navazujícím kovovým potrubím, aby bylo moţno následně zjistit polohu potrubí v zemi.

- 86 (107) -

Vodovody

Přednostně se navrhují okruhové vodovodní sítě. Větevné uspořádání vodovodní sítě není výhodné z hlediska provozní spolehlivosti sítě. Vzdálenost vodovodních řadů od zásobovaných objektů by neměla být větší neţ 20 m (s ohledem na délku vodovodních přípojek). Při velkém počtu přípojek navrhneme řady po obou stranách komunikace. Vodovodní potrubí se navrhuje tak, aby průtočná rychlost v potrubí byla 0,3 – 1,8 m.s-1. Dle profilu a řadu: 0,3 m.s-1 je minimum pro rozváděcí řady, 1,8 m.s-1 pak maximum pro výtlačné řady větších profilů. Vodovodní potrubí do DN 200 se navrhuje v podélném sklonu nejméně 3 ‰, od DN 250 aţ DN 500 ve sklonu nejméně 1 ‰ a potrubí o DN 600 a větším ve sklonu nejméně 5 ‰. Při podélném sklonu potrubí větším neţ 10 ‰ je třeba výpočtem doloţit stabilitu potrubí proti posunu. Potrubí je nutné staticky posoudit na jeho odolnost proti působení sil v podélné ose potrubí, vznikajících od přetlaku vody v potrubí a od tepelných změn potrubí. Na odbočky, lomy (oblouky) a konce potrubí se navrhují opěrné bloky, pokud potrubí není odolné proti namáhání v podélném nebo příčném směru. Vodovodní potrubí se navrhuje mimo ochranná pásma ţeleznic a silnic (kap. 2). Krytí vodovodního potrubí nemá být větší neţ o 1,0 m nad doporučené nejmenší krytí. V zastavěném území má být krytí vodovodního potrubí nejvíce 2,0 m. Větší krytí je moţné připustit ve výjimečných případech se souhlasem správce vodovodní sítě. Nejmenší doporučené krytí potrubí o světlosti menší neţ DN 400 je: o v hlinitých zeminách o v hlinitopísčitých zeminách o v písčitých zeminách o ve štěrkových a skalnatých zeminách

… … … …

1,20 m 1,30 m 1,40 m 1,50 m

DN 400 a větší je moţné hodnoty krytí zmenšit o 0,20 m. Vodorovná vzdálenost tepelně neizolovaného vodovodního potrubí od zdrojů moţného ochlazování nebo oteplování má být nejméně 1,0 m. Pro vodoměry, průtokoměry, redukční ventily, vzdušníky, sekční uzávěry s elektropohonem a čistící tvarovky se navrhují šachty. Uzávěry pro vodovodní potrubí shybek pod splavnými toky se umísťují na obou stranách v šachtách. Šachty se doporučuje zřizovat pro umístění uzávěrů DN 500 a větších, pro umístění uzávěrů DN 300 a větších v nezastavěném území, v uzlech potrubí, kde je umístěno několik uzávěrů, v kontrolních místech měření tlaku a průtoku. Hrdla a příruby nebo i jiné spoje musí být odsazené od stěn a dna tak, aby byla umoţněna montáţ a demontáţ potrubí a armatur. Rozebíratelné spoje nesmí být zabudované do stavební konstrukce šachet.

6.8 Čerpací stanice Čerpací stanice se zřizují jako samostatné objekty na vodovodní síti nebo jsou součástí jiných objektů (jímací objekt, úpravna vody) a pouţívají se k přepravě

- 87 (107) -


vody do vyšších míst (např. do vodojemu) nebo k zajištění potřebného přetlaku v síti. Podle způsobu práce jsou rozlišována čerpadla: hydrodynamická – jsou čerpadla s nepřímou přeměnou mechanické energie v kinetickou a potenciální energii kapaliny (rotační pohyb lopatkového kola zrychluje pohyb částice vody od středu kola k obvodu, na výtoku se rychlost se rychlost změní v tlakovou energii). Pro dopravu vody se pouţívají: o odstředivá; o axiální; hydrostatická; ostatní. Podle polohy osy se čerpadla dělí dále na: horizontální; vertikální.

6.9 Materiály a armatury vodovodů 6.9.1 Trubní materiály Volba trubního materiálu na stavbu vodovodní sítě má být provedena na základě uvaţovaného pracovního přetlaku, způsobu a druhu vnějšího zatíţení, únosnosti a agresivity zeminy, přítomnosti bludných proudů, kvality dopravované vody, moţnosti vzniku hydraulických rázů. Na vodovodních sítích jsou pouţívány následující trubní materiály: kovové o ocel (ozn. OC, ST) – ocelové trouby se pro dopravu vody vyuţívají především pro řady, kde je dosahováno vysokého zatíţení a provozního tlaku. Zde se nejlépe vyuţije výborných mechanických vlastností oceli, jako je vysoká pevnost, pruţnost, houţevnatost a odolnost proti únavě. V současné době ustupují ocelové trouby jiným materiálům a pro malé profily ocel obtíţně konkuruje jiným trubním materiálům. Vzhledem k silným korozním vlastnostem je ocel v dnešní době pouţívána na provizorní krátkodobé přeloţky. Pro výrobu atypických tvarovek (např. velkých profilů) se upřednostňuje nerezová ocel. Přesto jsou ocelové trouby ve specifických podmínkách a pro větší profily stále vyuţívány. Výhody: dostupnost v délkách aţ do 13,5 m, odolnost vůči vodním rázům. Nevýhody: citlivost na korozi, ocel vyţaduje vnější i vnitřní ochranu, niţší ţivotnost (25 – 40 let);

- 88 (107) -

Vodovody

o šedá litina (ozn. LI, GG) – podíl litiny na trubním materiálu vodovodů v ČR je udáván 60 - 74 % v závislosti na velikosti DN. V současné době se nepouţívá, je nahrazována tvárnou litinou. Výhody: odolnost proti korozi, odolnost proti otěru, schopnost tlumit chvění. Nevýhody: menší pevnost, malá odolnost proti nárazům, nízká mez průtaţnosti. Ţivotnost litinových trub je 60 – 90 let; o tvárná litina (ozn. LT, GGG) – příznivé mechanické vlastnosti tvárné litiny podstatně zvyšují provozní moţnosti vodovodních řadů a jejich spolehlivost. Tvárná litina je v poslední době nejpouţívanějším materiálem ve větších městech. Výhody: odolnost proti korozi, odolnost proti otěru, schopnost tlumit chvění, pevnost v tahu, odolnost proti nárazům, prodlouţení ţivotnosti, vysoká mez průtaţnosti. Tvárnou litinu lze doporučit pro rozvodné řady vodovodní sítě, zejména s nestabilním půdním podloţím nebo pro výtlačné řady s vysokými provozními tlaky. U trub z tvárné litiny se předpokládá ţivotnost přes 100 let; nekovové o sklolaminát (ozn. GRP) – trubní materiál, který se pro výrobu vodovodního potrubí vyuţívá jiţ několik desítek let. Sklolaminátové trouby se vyznačují vysokou pevností, stálostí a nízkou hmotností. S ohledem na nízkou hmotnost je moţno je vyrábět ve větších délkách – aţ 12 m. Jsou rezistentní vůči ultrafialovému záření, mají velmi dobré hydraulické parametry (nízká drsnost), jsou odolné proti korozi. Sklolaminát je vhodný pro dlouhé zásobní a přiváděcí řady s malým mnoţstvím směrových změn (tzn. tvarovek) v silně korozívním prostředí; o plastické hmoty – plasty všeobecně vykazují malou provozní drsnost, několikanásobně niţší hmotnost neţ kovové materiály. Nevýhodou plastů je vysoká roztaţnost v závislosti na změně teploty. Plasty je vhodné pouţívat zejména pro malé profily (rozvodná síť) se stabilním podloţím bez moţnosti znečištění ropnými látkami. Výrobci udávají ţivotnost 50 let i více. 

PVC – pouţívá se pro snadnou montáţ a niţší cenu, je citlivý na špatné provedení pokládky (poškození nárazem, nestabilní podloţí půdy). Při dlouhodobém skladování na slunci dochází ke sníţení pevnosti vliv působení UV záření.



PE (lPE, HDPE) – materiál, který můţeme pro jeho flexibilitu, malou hmotnost a odolnost vůči korozi pouţít na rozvodných řadech, zvláště pro menší průměry potrubí. Ohebnost umoţňuje kopírování trasy často i bez nutnosti pouţití tvarovek. U tohoto materiálu je zejména nutno dbát na kvalitní obsyp potrubí, je náchylný na mechanické poškození. Trubky se dodávají v délkách 6 nebo 12m, v profilech do 110 mm i jako vinuté v délce 100 aţ 500 m. - 89 (107) -


6.9.2 Trubní spoje Trubní vedení se spojuje hrdly nebo přírubami. U podzemních vedení jsou přednostně pouţívány hrdlové spoje. Přírubové spoje jsou pouţívány uvnitř objektů, pokud jsou pouţity u podzemních vedení, pak by měly být opatřeny nekorodujícími šrouby a maticemi. Způsob spojování trub je většinou předepsán výrobcem trub. U trub z tvárné litiny je nejběţnějším typem spoje hrdlové těsněné elastickým krouţkem nebo přírubové s plochým těsněním. Ocelové potrubí je obvykle spojováno svařováním. Svary mají být opatřeny kvalitní protikorozní ochranou. Sklolaminátové trouby se spojují sklolaminátovými spojkami od výrobce potrubí, hrdlovými spoji nebo lepením. Trouby z PE se buď svařují polyfúzně na tupo (např. pomocí CNC svářečky s elektrickým ohřevem a hydraulickým přítlakem) nebo se pouţívají elektrotvarovky, které umoţňují provádět svary ve vysoké kvalitě. Na PE potrubí lze také pouţít protiskluzové spojky (mechanické spojování). PVC potrubí se spojuje na hrdla.

a) hrdlový spoj

b) přírubový spoj

c) protiskluzová spojka

Obr.6.7 Trubní spoje

6.9.3 Armatury Armatury zajišťují ovládání vodovodní sítě a její řádný provoz. Na síti se vyskytují především uzavírací armatury: šoupátka – armatura, která v otevřeném stavu uvolňuje celý průřez potrubí; uzavírací těleso se pohybuje v rovině kolmé na směr průtoku média. Šoupátka slouţí k uzavírání potrubí nebo i k regulaci průtoku; uzavírací klapky – klapka je uzavírací armatura, u které se uzavírací těleso (talíř) otáčí kolem osy kolmé k proudnici. V otevřené poloze stojí talíř klapky vodorovně nebo svisle v ose potrubí a je obtékán; kulové kohouty – uzavíracím tělesem je koule, skrz níţ v otevřeném stavu protéká médium. Průměr koule je cca. 1,7 - 1,9 násobek jmenovité světlosti potrubí. Uzávěry na vodovodních potrubích se mají navrhovat tam, kde je to z provozních důvodů potřebné, např. na odbočujícím potrubí, při potřebě vytvořit úseky, na shybkách splavných toků (na obou stranách) a pro regulaci průtoku vody. Uzávěry DN 600 a větší se mají navrhovat s elektropohonem.

- 90 (107) -

Vodovody

Pro umístění uzávěrů o DN 500 a větším v zastavěném území a DN 300 a větším v nezastavěném území se doporučuje zřizovat šachty. Šachty se zřizují také v místě uzlu s několika uzávěry.

a) šoupátko

b) uzavírací klapka

b) kulový kohout

Obr.6.8 Uzavírací armatury

Další základní armatury pouţívané na vodovodních sítích jsou: zpětné klapky – se instalují do potrubí, pokud je vyţadováno usměrňování průtoku nebo musí být zabráněno zpětnému proudění v případě výpadku přepravní energie (např. za čerpadly, v potrubních systémech a v odbočkách ke spotřebitelům); vzdušníky – vodovodní potrubí je nutno udrţovat bez vzduchu, jelikoţ vzduchové kapsy v potrubí mohou způsobit náhlé změny tlaku, tlakové rázy, poškození potrubí, zmenšený průtokový výkon potrubí. Při vyprazdňování potrubí, poruchách, výpadku čerpadel a prasknutí potrubí je potrubí nutné naopak zavzdušňovat. K tomuto účelu jsou pouţívány vzdušníky, které mohou být provedeny například jako ventily s plovákem.

Obr.6.9 Vzdušníky

hydranty – hlavním účelem hydrantů je odběr poţární vody z vodovodní sítě. Slouţí také k provozním účelům (odkalování, proplachování, odvzdušňování a zavzdušňování nebo vypouštění potrubí, nouzový odběr vody). Hydranty jsou osazovány v předepsaných odstupech. Rozlišují se dva základní typy: o podzemní – jejichţ konstrukce je ukryta pod povrchem terénu a je přístupná pod poklopem. Jsou dodávány o DN 80 a 100.

- 91 (107) -


o nadzemní – pro něţ je typický stojan s přípojkami pro odběr o DN 80,100 a 150. Jsou vyráběny jako tuhé nebo objezdové (s ochranou proti poškození podzemní části při nárazu);

a) podzemní

b) nadzemní Obr.6.10 Hydranty

redukční ventily – pouţívají se ke sníţení tlaku ve vodovodní síti, regulaci průtoku, a k ochraně čerpadel před zpětnými rázy. Redukční ventily pracují buď bez přívodu (automatické membránové ventily) nebo s přívodem elektrické energie. Redukční ventily musí být osazené v šachtě. Před redukční ventil se osadí uzávěr a manometr, za redukční ventil se osadí manometr, pojistný ventil a uzávěr; navrtávací armatury – jsou pouţívány pro zřizování domovních přípojek; přípojka se navrtává za provozu vodovodu pod tlakem.

Obr.6.11 Navrtávací pas s ventilem

Mimo armatury se na vodovodní síti vyskytují tvarovky, slouţící k napojení řadů při kříţení, redukci profilů nebo vytvoření oblouků. Většinou se pouţívají tvarovky z tvárné litiny (spoje jsou přizpůsobeny materiálu potrubí). U sklolaminátových vedení se pouţívají tvarovky ze sklolaminátu i z tvárné litiny. Tvarovky větších profilů, stejně jako atypické tvarovky a shybky jsou vyrobeny na zakázku ze sklolaminátových segmentů nebo z nerezové oceli.

- 92 (107) -

Vodovody


TUHOVČÁK, L. a kol.: Zásobování vodou, multimediální učebnice, Brno: VUT v Brně, 1999.

[2]


[3]

GRÜNWALD, A., MACEK, L., ŠRYTR, P.: Vodárenství. Praha: ČKAIT, 1998. ISBN 80-902460-7-9

- 93 (107) -


7

Stokování

Úkolem stokových sítí a čistíren odpadních vod je odstraňovat a zneškodňovat odpadní vody ze sídlišť, průmyslových a zemědělských závodů, zařízení občanského a technického vybavení. Kromě zdravotních důvodů pro zřizování stokových zařízení se uplatňují i důvody hospodářské (hromadění odpadních vod můţe vést k hospodářským ztrátám, odpadní látky obsaţené v odpadních vodách jsou hospodářsky vyuţitelné) a poţadavky na estetický vzhled sídlišť a krajiny. Podle vzniku a způsobu znečistění rozlišujeme tyto základní druhy odpadních vod: a) Splaškové odpadní vody (komunální) - jsou odpadní vody z jednotlivých domácností (kuchyní, záchodů, koupelen apod.), ze závodních jídelen a kuchyní, závodních umýváren a záchodů. Obsahují velké mnoţství záchodové odpadní hmoty, zbytků jídel, nečistot z mytí a koupání i s pracími a mycími prostředky. b) Dešťové (sráţkové) odpadní vody - jsou vody, které padají ve formě atmosférických sráţek na povrch území a po povrchu stékají do stok. Dešťové odpadní vody jsou rozhodující pro dimenzování stokových sítí jednotné soustavy. Znečištění dešťových vod můţe být tvořeno např. posypem (zimní období), navátým materiálem z okolí (listí, tráva), atd. c) Průmyslové odpadní vody - jsou odpadní vody z technologických procesů v průmyslových závodech a provozovnách. Jejich znečištění se značně liší podle druhu výroby a před vypouštěním průmyslových odpadních vod do veřejné kanalizace se musí provést rozbor podle stupnice mezních hodnot znečišťujících látek. d) Balastní vody - jsou veškeré vody, které se dostaly do stokové sítě jednak infiltrací tj. průnikem z okolního prostředí (obvykle zeminy) do poškozených stok či kanalizačních přípojek trhlinami, otvory či netěsnými spoji v místech pod hladinou podzemní vody či v blízkosti významných ztrát z vodovodního potrubí, hovoříme o tzv. plošných (difúzních) zdrojích. Další skupinu balastních vod tvoří tzv. bodové zdroje jako je zaústění potoků a vsakovacích systémů, přepady z vodojemů a fontán či chladící voda, tato druhá skupina zdrojů - bodových zdrojů balastních vod nebyla ještě v nedávné minulosti hodnocena jako balastní vody. e) Infekční odpadní vody - obsahují velké mnoţství choroboplodných zárodků nebezpečné povahy a vyţadují proto zvláštní opatření při odvádění do stokové sítě a čištění. Jde o odpadní vody z infekčních oddělení nemocnic, tuberkulózních léčeben a sanatorií. f) Ostatní odpadní vody.

7.1

Stokové soustavy

Stoková soustava je zařízení pro sběr, shromaţďování a dopravu tekutých odpadů. Tvoří ji uliční stoky, sběrače, kmenové stoky a čistírna odpadních vod. Podle způsobu odvádění odpadních vod rozeznáváme v podstatě tři základní stokové soustavy:

- 94 (107) -

Stokování

jednotná stoková soustava; oddílná stoková soustava; modifikovaná stoková soustava. Definice Kanalizace jednotlivých soustav mají svůj specifický charakter. Jejich vznik byl podmíněn propojením dílčích stok do soustav, jejichţ výstavba probíhala v nejrůznějších historických obdobích za velmi proměnlivých sociálně-ekonomických podmínek.

7.1.1

Jednotná stoková soustava

Odvodňovací systémy většiny velkých urbanizovaných sídel v ČR jsou na rozhodujícím podílu ploch zájmového území koncipovány jako jednotná stoková soustava (Obr. 7.1). V rámci této soustavy jsou dopravovány veškeré druhy odpadních vod společnou trubní sítí směrem na čistírnu odpadních vod (ČOV). V jednotné stokové soustavě protéká při dešti stokou směs splašků a dešťových odpadních vod, jejichţ mnoţství obvykle mnohonásobně přesahuje průtok splašků. Tento princip přinášel řadu technických a ekonomických výhod, které ho po dlouhý čas upřednostňovaly bez ohledu na zřejmá ekologická a hygienická rizika ovlivňující ţivotní prostředí, stejně jako na provoz ČOV za dešťových průtoků.

7.1.2

Oddílná stoková soustava

Oddílná soustava (Obr. 7.2) odvádí různé druhy odpadních vod samostatnými trasami stokové sítě. V zájmovém území jsou poloţeny dvě i více soustav, z nichţ kaţdá je určena pro odvádění jiného druhu odpadních vod. Nejčastěji se jedná o dvě stokové soustavy, z nichţ jeden systém odvádí vody splaškové (případně i vody z drobných průmyslových provozoven) a druhý systém odděleně odvádí vody sráţkové. Při aplikaci oddílné stokové soustavy (splašková síť je zaústěna na čistírnu odpadních vod) však v současnosti není moţné ani dešťové vody povaţovat ve vztahu k recipientu za hygienicky nezávadné. Dešťové vody mohou být značně znečištěny splachy minerální i organické povahy, úkapy pohonných hmot i jiných látek a není vyloučena ani přítomnost fekálního znečištění. Koncentrace znečištění dešťových odpadních vod závisí především na intenzitě deště, jeho trvání a na délce časového intervalu mezi jednotlivými dešti. Znečištění dešťových vod je v přímé závislosti na trvání deště - s dobou trvání deště většinou klesá. Můţe však nastat i opačný případ, kdy ulehlý kal na povrchu území se nejprve provlhčí a teprve pak je odplavován. Obecně je moţné konstatovat, ţe jiţ malý déšť, který by byl u jednotné soustavy zachycen sítí a čistírnou odpadních vod, způsobí při aplikaci oddílné soustavy značné znečištění recipientu koncentrovanými splachy.

- 95 (107) -


Z uvedeného je zřejmé, ţe ani jedna ze základních soustav není z hlediska současných poţadavků ideálním řešením vhodným pro libovolné zájmové území. Nejde jen o negativní vliv odlehčovaných vod z jednotné stokové sítě odlehčovacími komorami, jak byl tento problém dříve chápán - zejména z hygienického hlediska. Je třeba se také zabývat problémem kvality dešťových vod, který je sice technicky řešitelný, ale ve většině případů velmi ekonomicky náročný. Proto se začínají uplatňovat různé modifikace stokových soustav.

Obr. 7.1 Jednotná stoková soustava

7.1.3

Obr. 7.2 Oddílná stoková soustava

Modifikovaná stoková soustava

Modifikovaná stoková soustava (Obr. 7.3) vzniká například kombinací jednotné a oddílné stokové soustavy v rámci soustavného odvodnění jednoho urbanizovaného celku. V zahraničí bývá tato soustava nazývána polo-oddílná. Princip spočívá v tom, ţe splaškové vody jsou odváděny hluboko uloţenými stokami, dešťové vody mělce uloţeným potrubím. Při přívalu nejvíce znečištěné dešťové vody na začátku deště se prázdní spojovacím potrubím ze dna dešťových stok v šachtách do stok splaškových. Po jejich zahlcení nad úroveň dna dešťových stok dochází k odtoku sráţkové vody dešťovými stokami přímo do recipientu. Největší znečištění z oplachu terénu na začátku deště a z výplachu dešťových stok je takto svedeno splaškovými stokami (za deště pod tlakem) do ČOV. Do recipientu je jiţ odváděna relativně čistá voda.

Obr. 7.3 Modifikovaná stoková soustava

- 96 (107) -

Stokování

7.2

Materiál stokových sítí

Materiál stok se volí podle účelu a plánované ţivotnosti díla. Poţadované vlastnosti materiálů stokových sítí jsou vodotěsnost, moţnost bezpečného a účinného čištění stok, atd. Materiály stokových musejí mít bezpečnou odolnost proti mechanickým, chemickým a biologickým vlivům dopravované vody, půdního prostředí, statického a dynamického zatíţení, atd. Na potrubí jednotné a oddílné stokové soustavy se pouţívají trouby z následujících materiálů: kamenina; beton (doporučuje se pro dešťové stoky) a ţelezobeton; polymerbeton; čedič; sklolaminát; šedá a tvárná litina; plasty; vláknocement; případně kombinace výše uvedených. Stoky mohou být trubní, monolitické (betonované na místě nebo zděné), případně ze stavebních dílců. Na zvýšení odolnosti proti obrusu a chemickým účinkům odpadních vod je moţné vnitřní líc zděné nebo betonované stoky opatřit úplným nebo částečným obloţením (vyzdívkou, výstelkou, povlakem apod.). Na obloţení se pouţívá kamenina, tavený čedič, odolný a houţevnatý kámen, sklolaminát, plasty a podobné materiály. Při obkládání je třeba pouţít odolné pojivo na obklady a spáry s vhodně zvolenou technologií, aby nedocházelo k odlupování.

7.3

Tvary a rozměry stok

Návrh tvaru příčného profilu stoky je dán konkrétními hydraulickými, provozními, stavebními (statika), ekonomickými, geologickými a jinými poţadavky. Kruhový

Tlamový

- 97 (107) -


Vejčitý (vídeňský)

Vejčitý (pražský normál) R R4 5

R4 R3 R3 R2

R R1 2

1= 53° 07 48 3= 18° 26

2= 36° 52 12

4= 26° 34

5= 90

Obr. 7.4 Základní tvary stok používané v současnosti Tab. 7.1 Vlastnosti vybraných profilů TVAR STOKY

KLADY

· nejjednodušší výroba prefabriKruhový kátu · nejvýhodnější pro čištění · nejlepší hydraulické vlastnosti Vejčitý (koncentrace odtoku v potrubí) · staticky nejvýhodnější · navrhuje se ve stísněných geoTlamový logických poměrech (nízké nadloţí)

ZÁPORY · staticky méně výhodný neţ vejčitý · lze ho navrhnout při dostatečné výšce nadloţí · hydraulicky nejméně příznivý (koncentrace odtoku v potrubí) · staticky nejméně výhodný

Informace Průleznost: Minimální průlezný profil je u: kruhových stok DN 800; ostatních tvarů profil s minimální šířkou 600 mm a minimální výškou 800 mm. Průchodnost: Minimální průchozí profil má šířku 600 mm a výšku 1500 mm. Minimální rozměry stok: Gravitační stokové sítě:

DN 250 - kamenina a plasty DN 300 - ostatní materiály.

Příklad 7.3 Vypočítejte a narýsujte konzumční křivku kruhového stokového profilu pro sklon nivelety J=20‰, DN 400. Průměrný součinitel drsnosti dle Manninga n=0,0135 (beton).

- 98 (107) -

Stokování

Řešení 7.3 K výpočtu a narýsování konzumční křivky kruhového stokového profilu potřebujeme získat údaje a hodnoty průtoku – Q a výšky hladiny plnění - h. Pro výpočet daných hodnot lze pouţít tab. 7.2. Tab. 7.2 Veličiny potřebné k výpočtu průtoku Q při hladině h VÝPOČET

POPIS

JEDNOTKA φ

středový úhel

pro hr

průtočný průřez

omočený obvod

r h r r h 2ar c cos r S 2 r S sin 2 O 2ar c cos

O

[rad] [rad]

[m2]

r

[m]

S O

[m]

R hydraulický poloměr

R

C

rychlostní součinitel (dle Manninga) průřezová rychlost průtok

C

1 16 R n

V v C R I Q Q v S

[m0,5.s-1] [m.s-1] [m3.s-1]

Obr. 7.5 Kruhový průřez potrubím Určíme sředový úhel φ (dle podmínky hr). Pro potřebu výpočtu je nutné stanovit různé poměry výšky plnění hladiny k profilu D, v našem případě se jeví jako ideální rozdělit výšku profilu po dvacetinách (1/20, 2/20, …, 20/20). Dále si vypočteme průtočný průřez, omočený obvod, hydraulický poloměr, rychlostní součinitel, průřezovou rychlost a nakonec průtok pro kaţdou zvolenou výšku plnění hladiny. Z vypočtených ůdajů (Tab 7.3) - 99 (107) -


sestavíme konzumční křivu (Obr. 7.6) nárustu výšky plnění hladiny vody h v závislosti na průtoku Q. Tab. 7.3 Výpočty φ S [rad] [m2]

h [m]

O [m]

R [m]

c [m0,5.s-1]

v [m2.s-1]

Q [m3.s-1]

(1/20*D)/1000 … … … (20/20*D)/1000 KONZUMČNÍ KŘIVKA 0,45 0,4 0,35

h [m]

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0

50

100

150

200 3

250

300

350

400

-1

Q [m .s ]

Obr. 7.6 Konzumční křivka Informace Konzumční křivka (Q-h křivka) - grafické znázornění nárůstu hladiny vody v závislosti na průtoku.

7.4

Směrové vedení stok

Obecně platí, ţe se stoky situují do veřejných ploch a pozemních komunikací, mimo ně po dohodě s provozovatelem kanalizace. Je doporučeno posoudit výhodnost oboustranného uloţení stoky při větších šířkách komunikace. Stoky jednotné soustavy se nejčastěji umisťují pod osu komunikace (v úzké zástavbě výjimečně mimo osu), aby byl umoţněn provoz na komunikaci i během případné revize nebo opravy stoky. U oddílné soustavy se splašková stoka umisťuje mimo osu, dešťová pod osu komunikace. Při povrchovém odvádění dešťových vod se splašková stoka oddílné soustavy umísťuje pod osu komunikace. Stoky neprůlezných profilů se navrhují v přímé trase mezi šachtami (příp. jinými objekty), u průchozích je moţné řešit změnu směru obloukem. Není dovoleno navrhovat stoky pod stromy ani v jejich blízkosti (asi do 1,5 m).

- 100 (107) -

Stokování

7.5

Výškové uspořádání stok

Hloubka uloţení stok je dána celkovým situováním inţenýrských sítí a jejich zájmových pásem. Doporučená maximální hloubka uliční stoky (ne sběrače) je 6,0 m. Stoky jednotné, případně oddílné splaškové soustavy musí leţet tak hluboko, aby bylo moţné odvodnit průměrně hluboké podzemní prostory (sklepy, skladiště, apod.).

7.6

Objekty na stokové síti a jejich navrhování

Stoková síť je tvořena stokovými úseky a objekty. Objekty se navrhují pro zajištění správné funkce stokové sítě a pro bezpečné provádění všech potřebných prací při kontrole, čištění a údrţbě stok. Podle účelu dělíme stokové objekty na: vstupní šachty; spojné šachty a komory; spadiště; skluzy; dešťové vpusti atd. Pro výstavbu a provoz platí ČSN 75 6701 Stokové sítě a kanalizační přípojky. Z materiálů se pro výstavbu objektů pouţívá beton, ţelezobeton, kamenina, plasty, kovové prvky (stupadla, poklopy odolné korozi) atd. Vstupní otvory jsou kruhové a mají mít min. průměr 600 mm, výjimečně čtvercové (nepojízdné plochy) o stranách 600 mm.

7.6.1

Vstupní šachty

Vstupní šachty se navrhují (pokud není navrţen jiný objekt splňující stejnou funkci): tam, kde se mění směr přímých úseků trubních stok; tam, kde se mění sklon stoky; tam, kde se mění příčný profil stoky; na přímých úsecích stoky, kde je třeba dodrţet jejich vzájemnou vzdálenost; tam, kde se spojují dvě nebo více stok; na koncích stokové sítě. Vzájemná vzdálenost mezi vstupními šachtami na přímých úsecích se určuje pro: a) neprůlezné stoky – 60 m; b) průlezné stoky – 60 m (kruhové profily nad DN 800 mm, ostatní nekruhové prizmatické průřezy min. výšky 800 mm a min. šířky 600 mm); c) průchozí stoky – 100 m a více (min. výška nad 1500 mm).

- 101 (107) -


7.6.2

Spojné šachty a komory

Soutok se provádí ve: Vstupních (spojných) šachtách kruhového půdorysu a to při spojování stok do průměru DN 400. Spojných komorách - a to při spojování stok DN 500 a větších (u nekruhových stok při min. šířce 600 mm).

Obr. 7.7 Spojná šachta Při různých profilech vstupního a výstupního potrubí se snaţíme o takové výškové uspořádání, aby byly hladiny ve stejných výškách (Obr.7.8).

Obr. 7.8 Napojení hladin ve spojných objektech

7.6.3

Spadiště

Spadiště (Obr. 7.9) jsou objekty, jejichţ účelem je překonat stupněm velký sklon, při kterém by ve stoce při návrhovém průtoku byly přesahovány maximální povolené rychlosti. Sklon stok mezi spadišti volíme takový, aby bylo dosaţeno maximální rychlosti povolené pro daný materiál stoky. Maximální povolené výšky spadiště jsou 4 m pro DN 250 – 400, respektive 3 m pro DN 450 – 600. Část šachty i dno spadiště, vystavené nárazu přívalové vody, musí být opatřeny pevným a odolným obkladem. K odvádění bezdeštného odtoku splaškových odpadních vod je spadiště opatřeno samostatnou vertikální troubou světlosti min. Js 200 vyústěnou u dna spadiště. Za větších průtoků, kdy jiţ tato trouba nestačí k odvedení celého mnoţství odpadních vod, přepadá voda z dané výšky na dno spadiště.

- 102 (107) -

l

Stokování

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Poklop na vstupní šachty Předvyr železobetonový prstenec Betonová skruž přechodová Betonová skruž rovná Kapsové stupadlo do šachet Vidlicové stupadlo do šachet Cementová malta Spodní část šachty Betonový žlab Podkladní vrstva štěrku Kameninová trouba Svislá obetonovaná trouba Obklad čedičem

Obr.7.9 Spadiště

7.6.4

Skluz

Skluzy, obdobně jako spadiště, slouţí k překonání velkého sklonu na stokové síti. Navrhují se na velmi strmých a dlouhých tratích, kde by bylo budování kaskády spadišť nákladné. Skluz sestává z vlastní skluzové stoky s průtočnou rychlostí do 10 m·s-1 a z objektu na konci skluzu k utlumení přebytečné pohybové energie a k odvedení vodou strţeného vzduchu (proud je moţné utlumit např. ţelezobetonovými rozráţeči osazenými ve dně šachty, která je pro odvzdušnění přikryta roštem).

7.6.5

Dešťové vpusti

Dešťové vpusti slouţí k odvodnění vozovek, chodníků a zpevněných ploch. Zpravidla nejsou provozovány provozovatelem kanalizace, ale jinými právnickými osobami. Jsou součástí komunikačních staveb. Dělení dešťových vpustí: a) uliční vpusť; b) chodníková vpusť; c) horská vpusť.

- 103 (107) -


Obr. 7.10 Dešťové vpusti

7.7

Způsob dopravy odpadních vod

Způsob dopravy odpadní vody je závislý na mnoha faktorech, zejména však na morfologii terénu a pouţité soustavě odkanalizování. Dopravu odpadních vod je moţno rozdělit na: tradiční způsob dopravy odpadních vod; alternativní způsoby odvádění odpadních vod. Za tradiční způsob dopravy odpadních vod u soustavného odvodnění urbanizovaných území povaţujeme jednotné či oddílné soustavy s gravitační dopravou odpadních vod. U tradičního způsobu odvodnění je důraz kladen především na jednoduchost a spolehlivost provozování. U tradičních stokových systémů je vyuţito např. přečerpávacích stanic a tlakových úseků jen v nezbytně nutných případech, na krátkých úsecích. Tato zařízení se vyznačují vysokými dopravními výkony, které plynou především z potřeby odvádění dešťových odpadních vod. V současnosti jsou v popředí zájmu, vedle rehabilitace stávajících nebo přetíţených stokových sítí jednotné stokové soustavy také problémy spojené s odkanalizováním území bez soustavného odvodnění. Jedná se o oblasti malých sídelních celků s velmi roztroušenou zástavbou, nebo příměstské oblasti s plochým či zvlněným reliéfem terénu. V těchto oblastech nejsou odkanalizovány především zdroje znečištění do 1000 m3·den-1 (bezdeštného přítoku). Tyto zdroje jsou rozptýleny na rozloze přesahující polovinu území našeho státu. Jsou to území často těsně spjatá s rekreačními oblastmi, rezervacemi a ochrannými pásmy zdrojů pitné vody. Především v tom je nutno spatřovat význam soustavného odkanalizování předmětných oblastí. Ve zmíněných lokalitách se jeví tradiční způsoby odkanalizování jako nehospodárné, těţko realizovatelné aţ neproveditelné. Na řadu přicházejí alternativní způsoby odkanalizovaní, ty lze členit na: kanalizaci tlakovou; kanalizaci podtlakovou (vakuovou); - 104 (107) -

Stokování

kanalizaci gravitační maloprofilovou. Alternativní způsoby odvádění odpadních vod mohou být cestou, vedoucí v řadě případů k sníţení investičních nákladů a tím uspíšení realizace investičního záměru. Okolnosti, které přispívají k upřednostnění těchto způsobů jsou: rozptýlená zástavba ( venkovského či vilového typu) ; konfigurace terénu; zájmové území s několika samostatnými povodími a společnou ČOV; terasovitá zástavba či široké ulice, kde by situace vyţadovala souběh dvou gravitačních stok; oblasti s nepříznivými podmínkami pro zakládání stok (vysoká hladina podzemních vod s agresivitou na konstrukční materiál, skalní podloţí v malé hloubce, oblasti věčně zmrzlé půdy, poddolovaná území, atd.). K pouţití některého z netradičních způsobů odkanalizování mohou ovšem vést i jiné důvody, např. moţnost provedení stoky bezvýkopovým způsobem, omezený prostor potřebný pro provádění stok, vysoká hustota jiţ poloţených inţenýrských sítí, nebo jiné překáţky, např. vodní toky. Nevýhody: absence dlouhodobých zkušeností s provozováním v podmínkách ČR; provozní náročnost systému (nároky na vyšší kvalifikaci obsluhy); vyšší nároky na provozní energie; kratší ţivotnost a vyšší četnost provozních poruch; systémy nejsou vhodné pro odvádění dešťových odpadních vod.

7.7.1

Tlaková kanalizace

Tlakové odkanalizování je zaloţeno na principu přetlaku uvnitř větevnaté či okruhové trubní dopravní sítě. Dopravované splašky do systému dodávají a vnitřní přetlak (běţný provozní pracovní přetlak cca 20 – 50 m v.sl.) vyvozují čerpadla umístěná v čerpacích stanicích (dále jen „domovní čerpací jímka“ DČJ). DČJ jsou umístěny v blízkosti odvodňovaného či odvodňovaných objektů. Z majetkoprávních důvodů je optimální, jestliţe kaţdá nemovitost vlastní svoji DČJ na přístupné části soukromého pozemku. Vhodné je také napojení čerpadla v DČJ na elektrickou energii přes samostatné měřidlo spotřeby. Odpadní vody přitékají do DČJ z odvodňovaného objektu domovní kanalizací a domovní gravitační přípojkou. Systém se doporučuje pro plochá či mírně zvlněná území nebo při překonávání rozvodí. Jsou povaţovány za vhodné pro území do cca. 15 000 připojených obyvatel.

7.7.2

Kanalizace podtlaková (vakuová)

Princip podtlakové kanalizace pro potřeby stokování objevil Holanďan Liernur. Specifická je pro tuto technologii zejména transportní rychlost kolem 6-8 m·s-1 bez ohledu na spád potrubí. Odpadní voda není dopravována jako uzavřený vodní sloupec, ale po jednotlivých dávkách (porcích). Porce tvoří směs kapek unášených proudícím vzduchem ve směru většího podtlaku. Sací tlak o hodnotě 60 - 70 kPa (0,6 - 0,7 baru) oproti atmosférickému tlaku je trvale udrţován v podtlakových nádobách podtlakové stanice. Tento podtlak působí

- 105 (107) -


prostřednictvím potrubí na speciální sací ventil osazený ve sběrné šachtě (podle typu výrobce). Po otevření sacího ventilu se nasává odpadní voda a vzduch do potrubního systému a společně proudí k podtlakové stanici do podtlakových nádob. Z těchto je pak odpadní voda čerpána konvenčními čerpadly na ČOV. Zdrojem energie pro činnost sacího ventilu je vlastní podtlak v potrubí. Podtlaková (vakuová) kanalizace se tedy skládá z těchto částí: gravitační přítok; sběrná šachta (domovní přípojková šachta); podtlaková část kanalizační přípojky; podtlaková stoka; podtlaková (vakuová) stanice.

7.7.3

Maloprofilová kanalizace

Maloprofilová gravitační kanalizace byla poprvé publikována jiţ v 19. století v USA. Byla však zapomenuta. Tento systém odkanalizování se na americký venkov v současnosti vrací z Austrálie, kde se metoda jiţ řadu let vyuţívá. O popularitu tohoto řešení se v USA zaslouţil především projekt Agentury pro ochranu ţivotního prostředí US - „Clean Water Act (1977)“, který propagoval levné inovační technologie, vhodné pro venkovská sídla. Maloprofilová kanalizace je specifická pouţitým trubním materiálem velkých délek s malými světlými profily, nízkou drsností a integrovanými, dokonale vodotěsnými spoji. Revizní šachty jsou nahrazovány kontrolními šachticemi. Celý systém je dobře patrný z Obr. 7.11. Z obrázku je zřejmé, ţe celý systém odvádění odpadních vod je gravitační, s moţným vyuţitím násoskového efektu v úsecích s negativním spádem nivelety. Centrální sběrný bod s jímkou či ČOV musí být tedy umístěn níţe neţ ostatní připojované objekty, propojené gravitačním sběračem malého profilu. Nevýhodou je nutnost provozování lapačů pevných nečistot (konstrukční obdoba našich septiků), které zabraňují vniknutí sedimentujících látek do systému. Pro některé objekty, které nesplňují podmínku gravitačního zaústění nad hydrodynamickou čárou stanovenou výpočtem, je nutno budovat septik osazený čerpadlem.

Obr. 7.11 Schéma maloprofilové kanalizace

- 106 (107) -

Sanace trubních sítí

7.8

Závěr

7.9

Shrnutí

Předloţený modul stručně definuje základní pojmy v oblasti stokování. Stanovili jsme si za cíl prezentovat priority tohoto oboru. Důraz je kladen na samostudium a kreativní přístup k řešení studia. Předpokládáme interaktivní účast studentů a čtenářů.


ŠEREK, M. a LHOTÁKOVÁ, Z. Inženýrské sítě. Praha: STNL, 1985.

[2]

HLAVÍNEK, P., MIČÍN, J. a PRAX, P. Příručka stokování a čištění. Brno: NOEL 2000 s.r.o., 2001. ISBN 80-86020-30-4.

[3]

JANDORA, J. a UHMANOVÁ, H. Základy hydrauliky a hydrologie Příklady. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno, 1999. ISBN 80-214-1160-0.

7.10.2 Odkazy na další studijní zdroje a prameny [1]

www.echoplus.cz

[2]

www.hydroprojekt.cz

- 107 (107) -

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ JOSEF BERÁNEK A KOL. INŽENÝRSKÉ SÍTĚ STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

Recommend Documents