Reklama

Co se momentálně řeší v oblasti vodovodů a kanalizací ve světě?

30.12.2013

doc. Ing. Zuzana Vranayová, PhD., Ing. Daniela Káposztásová Očipová, Ph.D., Stavebná fakulta TUKE Košice

Světová odborná komunita, seskupená pod komisí W062 CIB se sešla v Naganu. Např. Skoti prezentovali svou představu evropského vodního štítku. Argumentovali tím, že v Austrálii ušetří povinným štítkováním 800 Gl vody = 320 000 olympijských stadiónů plných vody.

Reklama

Úvod

Svetová odborná komunita, zoskupená pod komisiou W062 CIB, ktorá svoju pozornosť venuje oblasti zásobovania budov vodou a odkanalizovaniu, sa zišla v dňoch 17. až 19. 9. 2013 na už svojom 39. medzinárodnom sympóziu. Tentokrát za miesto konania bolo určené japonské Nagano.

Hlavným organizátorom bola CIB – International Council for Research and Innovation in Building and Construction, medzinárodná rada pre výskum a inovácie v budovách a konštrukciách. Bola založená už v r. 1953 ako Asociácia, ktorej cieľom bolo stimulovať a uľahčovať medzinárodnú spoluprácu a výmenu informácií medzi národnými výskumnými centrami v sektore stavebníctva. Dnes je rozvinutá do celosvetovej siete viac ako 5000 expertov z asi 500 členských organizácií z výskumu, univerzít, priemyslu a vlády, ktoré sú aktívne vo všetkých smeroch výskumu a inovácií budov a konštrukcií. Spoluorganizátorom tohtoročného podujatia bola miestna Shinshu University. Táto univerzita vznikla už v r. 1949. Už od počiatku sa zaradila na jednu z najdynamickejších a najviac inovatívnych univerzít v krajine. Je miestom výskumu, kde sa vyvíjajú inovatívne výrobky a riešenia, aby prispeli ku pokroku vedy a techniky. Tiež je privilegovaným partnerom spoločností a firiem a iných národných a medzinárodných organizácií, s ktorými spolupracuje v množstve projektov a pre ktoré poskytuje významné služby.

1. Miesto konania

Moderné mesto Nagano bolo založené 1. apríla 1897. Je to hlavné mesto prefektúry Nagano na ostrove Honšú v Japonsku. Leží neďaleko sútoku riek Čikuma a Sai. Má vyše 380 000 obyvateľov a hustotu osídlenia 893,34 ob./km². Celkovú rozlohu má 404,35 km².

Nagano usporiadalo Zimné olympijské hry v roku 1998, Zimné paralympijské hry v roku 1998 a Špeciálne olympijské zimné svetové hry v roku 2005. Nagano je prvé mesto na svete, ktoré hostilo všetky tri tieto hry.

Najväčšou turistickou atrakciou mesta je slávny budhistický chrám zo 7. storočia – Zenkódži. Nagano bolo pôvodne malé mesto vybudované okolo tohto chrámu.

Obr. 2 Nagano a preň typické zábery

2. Základné údaje o podujatí

Na podujatí v Japonsku bolo prezentovaných 53 príspevkov zúčastnených 147 účastníkov zo 14 krajín. Príspevky boli rozdelené do 5 sekcií a zborník mal 655 strán.

2.1 Sekcia Kanalizácia

V tejto sekcii odznelo 16 príspevkov zo Škótska, Japonska, Brazílie, Číny, USA a Portugalska.

Témami boli napr. Vodné clony vznikajúce v systémoch kanalizácií vysokých budov; Návrh metódy obnovy odpadov kanalizácie v mrakodrapoch; Bioaerosoly v kanalizácii a sledovanie ich únikov; Aplikácia CFD pre predikciu miest upchávania v kanalizačnom systéme; Simulácia kanalizačného systému v budovách; Transport pevných odpadov v budovách; Štúdium úsporných 4litrových WC s novou technológiou splachovania; Zabudovanie splachovačov s redukovaným objemom do kanalizácie budov; Štúdium charakteristík vypúšťania vodou šetriacich toaliet a vyhodnotenie ich účinnosti; Analýza vplyvu napojenia sifónov na pneumatický tlak v odpadoch; Štúdia metódy predikcie vypúšťacích charakteristík vodou šetriacich toaliet.

Zaujal nás brazílsky príspevok „Vyhodnotenie účinnosti experimentálneho infiltračného systému“, kde kolegovia skúmali výkon infiltrácie vsakovacej studne (Obr. 3) pri simulovanom daždi. Z ich výsledkov: podložiu trvá 5–6 dní, kým sa dostane do pôvodných podmienok; 100 % simulovaného 20r. dažďa infiltrovalo; 29 % sa infiltruje už počas plnenia; zo studne pretieklo za 15–20 min.

Obr. 3 Experimentálna vsakovacia studňa [2]

2.2 Sekcia Úspory vody a energie

V tejto sekcii spolu odznelo 16 príspevkov z Portugalska, Japonska, Číny, Taiwanu, Brazílie, USA a Škótska. Vyberáme tie najzaujímavejšie:

Porovnanie spotreby vody a energie v portugalských mestách a na vidieku (spotreba vody rovnaká, spotreba energie u mestského obyvateľa > 30 %); Zmena správania obyvateľov Japonska po zemetrasení v spotrebe energií (sledovali študentov VŠ, obyvateľov Hirošimy, pokles a prechod na OZE), Vylepšenie individuálneho cirkulačného potrubia teplej vody bypassom (10–30 % úspor energie, úplná recyklácia vody, kontrola uvoľňovania toxického materiálu). Japonci skúmali prevádzku a možnosti úspor pri použití pákových batérií, úsporných spŕch, samouzatváracích výtokov, využitie OZE pre prípravu teplej vody, ich účinnosť – zaznamenali zníženie spotreby o 45 %.

Obr. 4 Návrh európskeho vodného štítku [3]

Zástupca inštalatérov ZTI USA informoval o zavedení tzv. Nového kódu pre „Zelené inštalácie“ (viac na stránke www.iapmogreen.org).

Zástupcovia z Taiwanu a Japonska predstavili víziu potenciálu redukcie CO₂ pre Áziu napr. pomocou superúsporných toaliet. Škóti prezentovali svoju predstavu európskeho vodného štítku (Obr. 4). Argumentovali napríklad tým, že v Austrálii ušetria povinným štítkovaním 800 Gl vody = 320 000 olympijských štadiónov plných vody.

2.3 Sekcia Udržateľnosť, využitie dažďových a recyklovanie odpadových vôd

Obr. 5 Jeden zo scenárov využitia odpadových vôd [4]

Táto sekcia nebola tento rok veľmi obsadená. Boli v nej odprezentované prednášky naše a kolegov z Japonska a Portugalska.

Japonci predstavili experiment in-situ čistenia odpadových vôd na základe vodou šetriacej technológie (mikrosplachovacie záchody so spotrebou 0,6 l čistej vody a 2 l recyklovanej na 1 spláchnutie, ktoré znamenajú zníženie množstva odpadových vôd na 1/14, 100 ⇨ 7,1 l/deň.

Portugalci simulovali rôzne scenáre pri 9 rodinných domoch recyklujúcich odpadové vody a ich následky na kanalizačné siete (Obr. 5).

2.4 Sekcia Potreba a spotreba vody

V tejto sekcii spolu odznelo 11 príspevkov z Japonska, Slovinska, Holandska, Nemecka, Tajwanu a Brazílie.

Japonci na prípadovej štúdii hotela na základe jeho konštrukcie a údržby predikovali riziká pre vznik epidémie a popísali možnosti ich odstránenia.

Ďalší ich kolegovia skúmali účinnosť nehrdzavejúcich oceľových rúrok pri zemetrasení.

Zaujal príspevok kolegu z Holandska, ako udržať v šachtách teplotu pod 25 °C (najekonomickejšie je stavebne oddeliť jednotlivé šachty).

Obr. 6 Dvojitý dynamický rozdeľovač, ktorý vytvára okruh vody medzi uhlovým ventilom a výtokom [5]

Nemci odprezentovali nový prístup k hygienickému vylepšeniu systémov teplej vode – verejné budovy musia spĺňať prísne pravidlá, riziko legionelózy sa zvyšuje a navrhli nové pripojenie – uhlový ventil s možnosťou nasmerovania vody a dvojitý dynamický oddeľovač (Obr. 6).

Japonci sledovali príčinu korózie hliníkovo-oceľového potrubia vodovodu po 6 rokoch (galvanický efekt).

Brazílčania vyvinuli algoritmus pre koncepciu rozhodovania o tom, či centralizovaný rozvod úžitkovej vody je efektívnejší ako viac decentralizovaných.

Japonci predstavili zaujímavú IT platformu pre mestský vodný cyklus s využitím GIS. Cieľom bolo vyvinúť novú metódu pre údržbu a riadenie integrovaného správania sa vodného cyklu. Na štúdiu využili jednu z prefektúr Japonska, aby kvantifikovali súčasný stav a budúce možné množstvá infiltrovanej dažďovej vody v tejto oblasti.

2.5 Sekcia Rôzne

Záverečná sekcia predstavila 6 vystúpení z Japonska, Tajwanu a Nemecka.

Hovorilo sa o problémoch verejných WC v Tajwane pozdĺž ciest. Použili pritom zaujímavú metódu – 111 cyklistov navštívili toalety, vypĺňali formulár, našli 4 skupiny problémov (komfort, zdravie, bezpečnosť a pohodlie).

Kolegovia z Japonska hodnotili toalety s meraním prietoku moču v nemocnici s presnosťou ± 200 Pa a ďalší skúmali výhody splachovacích toaliet pri posteli pre nevládnych.

Nemci riešili, či je dostatočný návrh toaliet na štadiónoch pre veľké podujatia – sledovali koncert Robbieho Williamsa, max prietok bol 32,5 l/s.

Japonci urobili tiež štúdiu svojich zvykov súvisiacich s očistou na základe 1600 dotazníkov. Zaujímala ich metóda kúpania, počet dní a času kúpania, hodiny dňa podľa pohlavia, veku, zamestnania a ročného obdobia. Z ich výsledkov:

množstvo kúpacích dní 6,38 ~ 5,91
mladší každý deň, viac v lete
ženy v zime menej než muži
študenti častejšie ako pracujúci
vaňu preferujú v zime ženy
sprchujú sa 4,2× až 3,80×
dĺžka sprchovania 6,65 min v lete, 10,04 v zime
56 % sa sprchuje v noci, 13 % ráno.

Skúmali tiež poradie činností pri kúpeli, resp. sprche.

Posledný z príspevkov riešil pocit zo sprchovania nízkoprietokovými hlavicami.

3. Záver

Keby sme mali zhrnúť témy podujatia v Nagane do jedného odstavca, tak na jednej strane je vo svete evidentná snaha maximálneho šetrenia vodou, predovšetkým vodou pitnou, čo sa prejavuje snahou zaviesť do budov mikrosplachovacie nádržky WC (3-4litrové), na strane druhej začínajú veľké obavy o účinnosť napojenia takýchto WC do systému (znížená unášacia schopnosť, upchávanie, nutnosť dvojitého splachovania, ...).

Ďalším evidentným znakom je zavedenie environmentálneho prístupu – štítkovanie vodou šetriacich zariadení, kde však je tiež potrebné myslieť aj na možný negatívny dopad. Spokojní musí byť užívateľ aj výrobca takýchto výrobkov. Zrejme nebude možné zaviesť „euroštítok“ kvôli rozdielnemu podnebiu a zvyklostiam v Európe a vo svete.

Čo pre nás bolo tiež zaujímavé, mnoho štúdií, ktoré sa robili vo svete iba potvrdili to, čo naši odborníci dávno vedeli a zakotvili v československých normách (prof. Valášek, Ing. Žabička). Samozrejme potvrdili to novodobými metódami – experimentmi, modelovaním, simuláciami a teoreticky.

Dá sa jednoznačne konštatovať, že aj na takýchto významných svetových podujatiach je možné nájsť spoločné témy, ako i inšpiráciu pre ďalšie výskumy vedené u nás, respektíve porovnanie výsledkov stávajúcich. Slovensko a naša komunita v žiadnom prípade nezaostáva za ostatným svetom. Veríme, že i v budúcich ročníkoch kongresu CIB sa Slovensko zviditeľní ešte viac svojimi príspevkami v tejto oblasti.

Článok vznikol za podpory projektu VEGA 1/0450/12.

Literatúra

[1] Kolektív autorov: Water Supply and Drainage for Buildings, Book of papers, 39^th International symposium CIB W062 2013, Nagano, Japan.
[2] Reis, R. P. A., Ilha, M. S. O.: Performance evaluation of experimental storm water infiltration systems: integrating the building drainage system. In: Water Supply and Drainage for Buildings, Book of papers, 39^th International symposium CIB W062 2013, Nagano, Japan, p. 51–64
[3] Kelly, D. A.: The european water label: An analysis and review. In: Water Supply and Drainage for Buildings, Book of papers, 39th International symposium CIB W062 2013, Nagano, Japan, p. 393–404
[4] Monteiro, A. M., Bentes, I., Silva-Afonso, A., Matos, C.: Study of the impact caused in sewerage networks by the „in situ“ reuse of greywater. In: Water Supply and Drainage for Buildings, Book of papers, 39^th International symposium CIB W062 2013, Nagano, Japan, p. 437–450
[5] Held, K., Petzold, U., Alexandrowicz, U., Demiriz, M.: A new approach to hygienic improvement of potable water insatallation systems. In: Water Supply and Drainage for Buildings, Book of papers, 39^th International symposium CIB W062 2013, Nagano, Japan, p. 499–508

English Synopsis

What is currently being addressed in the field of water supply and sewerage systems in the world?

World scientific community, grouped under the CIB W062 Commission met in Nagano. Eg. Scots presented their vision of Europe's water label. They argued that Australia saves with mandatory labeling 800 Gl of water = 320,000 Olympic stadiums full of water.