Ochrana podzemních místností před zaplavením vzdutou vodou z kanalizace
Protecting underground rooms against water flooding from the sewage.
Zařízení, která se nacházejí pod hladinou zpětného vzdutí ve stokové síti, nesmí umožňovat zaplavení objektu vzdutou vodou. Ohrožené prostory a zařízení se musí chránit technickým opatřením. Problém je třeba řešit i v případě, kdy veřejná kanalizace je níže než je podlaha podzemní místnosti, ta je však pod úrovní vzdutí.
Již několik let platí evropská norma pro vnitřní kanalizaci [1] a na ni navazující národní norma [2]. Cituji některá ustanovení výše uvedených norem: "Vnitřní kanalizací se rozumí soustava potrubí a objektů, které jsou v majetku vlastníka nemovitosti a odvádí odpadní vody z budov a přilehlých ploch, jež s nimi funkčně souvisí." Obsah termínu vnitřní kanalizace je odborné veřejnosti dostatečně znám a po desetiletí se, až na okrajové podmínky, nemění.
Ve svém příspěvku se chci zaměřit na řešení ochrany objektu proti zpětnému vzdutí vody v kanalizaci a její vnímání odbornou veřejností.
Vybírám z dalších ustanovení norem:
"Zařízení, která se nacházejí pod hladinou zpětného vzdutí ve stokové síti, nesmí umožňovat zaplavení objektu vzdutou vodou. Ohrožené prostory a zařízení se musí chránit technickým opatřením. Kanalizačním potrubím chráněným proti zpětnému vzdutí se nesmí odvádět odpadní voda z ploch, zařizovacích předmětů a zařízení, která jsou nad nejvyšší hladinou zpětného vzdutí ve stokové síti."
Čerpání odpadní vody od vzdutou vodou ohrožených zařizovacích předmětů se řeší
- lokálně - umístěním čerpacího zařízení u každého zařizovacího předmětu nebo malé skupiny zařizovacích předmětů,
- centrálně - umístěním čerpacího zařízení uvnitř nebo vně budovy pro všechny vzdutou vodou ohrožené zařizovací předměty.
Obr. 1 Schéma čerpání splaškových vod - převzato z [1]
Na obr. 1 a 2 je znázorněno schematické řešení přečerpání odpadních splaškových vod centrální blokovou hermeticky uzavřenou čerpací stanicí umístěnou uvnitř objektu. Na obr. 3 je schéma centrální čerpací stanice umístěné vně objektu.
 Obr. 2 - Čerpací stanice v objektu |
 Obr.3 - Čerpací stanice vně objektu |
Centrální čerpací zařízení by mělo být přednostně umístěno vně budovy, aby se omezily hygienické problémy při údržbě a opravě zařízení. Zařízení umístěné v budově musí být provedeno tak, aby bylo neprodyšně uzavřeno jako bloková stanice. Otevřené jímky, pro zachycení splaškových odpadních vod se vyskytovaly ve starší zástavbě. Místnosti, ve kterých jsou takové jímky umístěny, bývají zdrojem zápachu po celé budově přesto, že jsou odvětrány.
Čerpací stanice musí být odvětraná a měla by mít minimálně dvě čerpadla (100% rezerva). Čerpadla musí být vybavena řezacím (mělnicím) ústrojím. Zapínání čerpadel je ovládáno automatickým zařízením. Výtlačné potrubí čerpací stanice odpadních vod musí být opatřeno smyčkou podle [1] vyvedenou 0,5 m nad nejvyšší hladinu zpětného vzdutí. Větrací potrubí čerpací stanice odpadních vod nesmí být ukončeno přivzdušňovacím ventilem.
Čerpací stanice uvnitř objektu má nevýhodu v tom, že při poruše některého čerpadla se musí čerpadlo demontovat a přenášet vnitřkem objektu. Čerpací stanice vně objektu by měla mít připojení čerpadel zámkovým spojem s vodicími tyčemi pro spouštění čerpadla. Provoz čerpadel vyžaduje pravidelnou údržbu a ostření řezacího ústrojí. Při návrhu čerpací stanice se postupuje podle normy [1], kde jsou uvedeny základní vztahy pro návrh čerpaného průtoku a dopravní výšky čerpadla včetně tabulky místních odporů. Průtočná rychlost ve výtlačném potrubí nesmí být menší než 0,7 m/s a větší než 2,3 m/s. Dopravní výška čerpadla musí být stejná nebo větší než celková dopravní výška Htot.
Htot=Hgeo + Hv,
kdeHgeo je výškový rozdíl mezi nejnižší hladinou vody v čerpací stanici odpadních vod a nejvyšším místem dna smyčky potrubí proti zpětnému vzdutí,
Hv je tlaková ztráta potrubí (včetně tvarovek a armatur).
Obr. 4 - Geodetická dopravní výška - doplněno z [1]
Doporučený provozní objem akumulace odpadní vody s fekáliemi v čerpací stanici V [l] je dán vztahem
V = T . Qp
kdeT nejkratší doba chodu čerpadla [s] - závisí na výkonu motoru a je uvedena v normě [1] nebo je stanovena výrobcem
Qp je čerpaný průtok v l/s.
V normě [1] jsou uvedeny podmínky pro uvedení do provozu a samostatně podmínky pro kontrolu, obsluhu a údržbu. Je nezbytně nutné upozornit investora na to, že povinné maximální časové intervaly kontroly čerpacích stanic jsou stanoveny normou:
- 1/4 roku pro občanskou vybavenost a výrobní budovy
- 1/2 roku pro obytné domy s více byty
- 1 rok pro rodinné domy s jedním bytem
Velmi důležitý je charakter odvodňovaného provozu. Nejnáročnější na provoz čerpací stanice odpadních vod s fekáliemi bývají noční bary, herny a podobné provozovny, kde se v odpadní vodě vyskytují injekční stříkačky, podprsenky a jiné části oblečení. Řezací ústrojí kvalitního čerpadla si s uvedenými věcmi snadno poradí. Při častějším kontaktu s jehlami, kovovými zdrhovadly a knoflíky se musí zkrátit cyklus mezi servisními zásahy. Při předání zařízení by měla být obsluha zařízení upozorněna na nebezpečí poranění a kontaminace při styku s ostrými předměty.
Při rekonstrukci jednoho čerpacího zařízení pro noční bar v Brně, se na dva dny musela zajistit akumulace splašků, aby bar nebyl vyřazen z provozu. Po dvou dnech jsme v zachycené odpadní vodě našli 6 injekčních stříkaček, troje podprsenky, dvoje slipy a košili - vše prošlo záchodovými mísami.
Otevřené jímky se mohou použít pro zachycení odpadní vody bez obsahu splašků nebo jiných zapáchajících látek, např. voda stékající po podlaze, odpadní voda odtékající od pojišťovacích ventilů, kondenzát apod. Jímky se vystrojí ponorným kalovým čerpadlem se zabudovaným spínacím zařízením. Při návrhu čerpadla se musí vzít v úvahu teplota odpadní vody.
Pro odvodnění jednotlivých zařizovacích předmětů se používají lokální čerpací stanice osazené přímo u zařizovacího předmětu. Nevýhodou lokálních čerpacích stanic je zákaz vhazování vláknitých nebo vatu obsahujících nečistot (hadry, nedopalky cigaret, vložky apod.) do záchodu. Z toho vyplývá, že tento způsob odvodnění je vhodný pro provozy, kde se nestřídá mnoho osob a ty se navzájem znají.
Obr. 5 - Lokální čerpací stanice pro umístění
u jednotlivých zařizovacích předmětů
Lokální čerpací zařízení jsem navrhl pro odvodnění hygienického zařízení obsluhy podzemních garáží s nepřetržitým provozem. Po uvedení garáží do provozu bylo zařízení asi 4x reklamováno - ucpalo se. Při čtvrté reklamaci už investor požadoval i účast projektanta. Postupně se zařízení rozmontovalo a zjistili jsme na ochranném sítu nános nabotnalé vaty. Pátrali jsme, jak se mohlo tolik vaty do zařízení dostat. Nakonec se přišlo na to, že jeden z hlídačů vykouřil za směnu asi 30cigaret a na závěr směny vysypal popel a nedopalky do záchodové mísy a spláchl. Po zákazu tohoto způsobu odstraňování nedopalků už zařízení pracuje 6 let bez poruch.
Obr. 6 - Příklad umístění lokální čerpací stanice
Přesvědčil jsem se v řadě případů, že projektant snadno podléhá tlaku "šetření" nákladů ze strany investora, ať to stojí co to stojí. Investor a zástupci technických oddělení správců kanalizací nepřijali požadavky nových norem jako obecné řešení ochrany staveb před zaplavením vzdutou vodou.
Podle podmínek kanalizačních řádů, které byly většinou schváleny před platností "nových" norem, vyžadují správci kanalizace jako ochranu objektu před zaplavením vzdutou vodou osazení zpětné klapky na vnitřní kanalizaci uvnitř nemovitosti (obr. 7). Norma [1] toto řešení umožňuje pouze v případě, že investor souhlasí s občasným zaplavením místnosti.
Obr. 7 - Schéma přímého odvodnění podzemních místností
(upraveno podle [1])
Investor často vyžaduje - je to levnější - ochranu zpětnou klapkou a je přesvědčen, že má objekt 100% zajištěný před vzdutou vodou. Projektant se také s tímto řešením běžně spokojí. Při návrhu odvodnění podle současně platných norem se velmi často setkávám s dotazy investora typu: "Pane kolego a kdy může dojít k situaci, že zpětná klapka nefunguje?". Protože pravdivá odpověď kolísá mezi termíny "ihned po uvedení do provozu" a "nikdy", nejsem schopen podat odpověď s očekávanou hodnotou.
Důsledkem nejisté odpovědi bývá to, že investor vehementně trvá na ochraně objektu proti vzduté vodě pouze osazením zpětné klapky. Pokud investor podepíše souhlas s možností občasného zaplavení objektu vodou, může projektant takové řešení navrhnout. Je to způsob, který je bezpečný pro projektanta, nikoli pro řešený objekt.
Bohužel je řada projektantů, kteří si nebezpečí zaplavení objektu vůbec neuvědomují. Jakmile je veřejná kanalizace níže než je podlaha podzemní místnosti, napojí projektant všechny zařizovací předměty přímo na kanalizaci. Proč by dodržoval normy (vždyť přece neplatí... a navíc nám jejich ustanovení komplikují zažité postupy).
Dodržování norem a jejich důležitost se v naší společnosti silně podceňuje. V České republice se rozmohla nemravnost a neetičnost reklamy typu: "...projekt dostanete se stavbou zdarma...", na kterou naletí skoro všichni naši spoluobčané. Korupce se stala běžnou součástí našeho života. Lež je přijatelným způsobem komunikace jak v běžném životě, tak v obchodě. Nedodržování zákonů je přijatelnou normou chování.
Technické normy slouží jako podklad pro technické řešení, které je optimální pro všechny účastníky výstavby. Při soudním sporu se ustanovení normy bere za základ posuzování vady. Je jen otázkou času, kdy se investoři naučí využívat soudy pro získání náhrad za vzniklé škody - a snad zastupující právníci budou postupovat podle zákona.
Literatura
[1] EN 12056 Vnitřní kanalizace - Gravitační systémy
[2] ČSN 75 6760 Vnitřní kanalizace
[3] Interview herečky pí Drahokoupilové, Český rozhlas 2, dne 9.7.2005
Recenze článku Ing. Zdeňka Žabičky Ochrana podzemních místností před zapalvením vzdutou vodou.
Recenzent: prof. Ing. Vladimír Skokan, CSc.
Článek Ing,Žabičky mohu v prvé řadě hodnotit jako zajímavý a pro současné projektování domovní kanalizace za velmi přínosný. Zvolené téma článku řeší problematiku která se vykytuje v mnoha stávajících i v nově navrhovaných budovách.
Zdánlivě klasické téma se uvádí ve více variantách řešení umožňujících bezpečný návrh s respektováním normových předpisů a vycházející ze znalosti dosavadní praxe. Základními normami jsou ČSN EN 12056 Vnitřní kanalizace – Gravitační systémy a ČSN 75 6760 Vnitřní kanalizace.
Ochrana podzemních místností nacházejících se pod hladinou možného zpětného vzdutí vody ve stokové síti je uváděna lokálním čerpacím zařízením nebo centrálně umístěným čerpacím zařízením uvnitř nebo vně budovy. Zkušenosti z provozu čerpacích zařízení (mnohdy zajímavé) uvádí autor ze své praxe a doplňuje je závěry pro další projektování, provoz a údržbu.
Článek Ing. Zdeňka Žabičky doporučuji k uveřejnění v plném rozsahu.
Devices that are below the backflow level in the collecting network should not allow the flooding of the building. Vulnerable areas and equipment must be protected with technical precautions. The problem needs to be addressed in cases where the public sewage is than the floor of the underground room, but below the level of the backwater.
Pumping of waste water from backwater exposed fixtures and fittings should be addressed:
- locally: placing pump equipment at each fixture or each small group of fixtures. - centrally: placing pump equipment inside or outside the building for all backwater vulnerable fixtures.
The design of the pumping station should be made according to Standard EN 12056 Internal Sewage - Gravitational Systems.