Délka trvání špiček v odběru vody v bytovém domě v různých dnech

Článek byl vydán v rámci odborné konference doktorského studia Juniorstav 2021, tamtéž také recenzován. Byl okomentován spolupracovníky redakce TZB Info.

1. Úvod

Analýzu trvání špičkových průtoků provádíme pro správné stanovení časového úseku měření maximálních průtoků v různých typech budov. Stanovení správné časového úseku měření je nejdůležitější informací pro správně provedenou výzkumnou práci a nastavení měřicí ústředny. Měření průtoků na vnitřních vodovodech v různých objektech v České republice není z důvodu různých překážek možné. Překážkami jsou především nesouhlas vlastníků objektu, ve kterém má přijít k měření na vnitřním vodovodu a osazení měřícího zařízení (průtokoměru) do potrubí. Nemožnost osazení průtokoměru do potrubí nebo připojení měřicí ústředny na elektrickou energii a zajištění uzamykatelné místnosti, z důvodu ochrany měřicí ústředny. Měření tudíž provádíme především při různých příležitostech a opravách vnitřních vodovodů v objektu.

V roce 2019 bylo provedeno měření na bytovém domě se 150 bytovými jednotkami. Průtok vody v objektu byl měřen každou sekundu.

2. Popis současného stavu

V dané kapitole bude popsán skutečný stav na měřeném objektu.

Obr. 1 Osazení průtokoměru CONTROL-PLUS a měřicí ústředny KHS-Mini MASTER 2.0 v druhém bytovém domě

Měření v bytovém domě

V bytovém domě proběhlo měření od 3. 5. do 20. 5. 2019. Bytový dům má devět nadzemních podlaží a nachází se v něm 150 bytů. V době měření byly některé bytové jednotky neobydlené a při stanovení výpočtového průtoku bylo počítáno pouze se 145 byty. Přibližný počet obyvatel nacházejících se v bytovém domě v průběhu měření byl 268 osob. Ohřívač vody je ústřední. Měřicí zařízení průtokoměru bylo osazeno na hlavním přívodním potrubí v bytovém domě Obr. 1 navazujícím na přívod vody od vodoměrné sestavy na vodovodní přípojce. V místnosti s osazeným průtokoměrem byla umístěna měřicí ústředna, která byla připojena k průtokoměru Obr. 1. [1].

3. Metodika

Při provádění měření průtoku v různých objektech provádíme měření pomocí průtokoměru připojenému k měřicí ústředně. Měření musí být prováděno po dobu nejméně 14 dní, aby byla naměřená data dostačující k analýze doby maximálních průtoků [1].

Pro měření na řešeném bytovém domě byl použit mechanický lopatkový průtokoměr, který funguje na principu působení dynamického tlaku vody na oběžné kolo. Otáčivý pohyb lopatkového kola se přes převodové ústrojí přenáší na číselník.

Při prováděném měření je měřicí ústředna vždy nastavena k měření průtoků trvajících jednu sekundu. Při daném nastavení zařízení se musí v průběhu měření data ukládat. Aby se zmenšila pravděpodobnost chybného ukládání dat, provádíme při jejich sběru kontrolu zařízení a tím eliminujeme možnou chybu.

Obr. 2 Průtok l/s – pátek 3. 5. 2019. Doba maximálního odběru vody

Obr. 3 Průtok l/s – sobota 4. 5. 2019. Doba maximálního odběru vody

Obr. 4 Průtok l/s – neděle 5. 5. 2019. Doba maximálního odběru vody

Obr. 5 Průtok l/s – pondělí 6. 5. 2019. Doba maximálního odběru vody

Obr. 6 Průtok l/s – úterý 7. 5. 2019. Doba maximálního odběru vody

Obr. 7 Průtok l/s – středa 8. 5. 2019. Doba maximálního odběru vody

Obr. 8 Průtok l/s – čtvrtek 9. 5. 2019. Doba maximálního odběru vody

Obr. 9 Průtok l/s – pátek 10. 5. 2019. Doba maximálního odběru vody

Následuje ukládání posledních naměřených dat a odpojení měřící ústředny s měřicím zařízením.

Dále provádíme ukládání naměřených dat do počítače s následným roztříděním dat podle dnů měření a vyhodnocení naměřených výsledků. Vzhledem k nastavení měřicí ústředny s ukládanými daty můžeme provádět mnoho vyhodnocení různých výsledků. V daném výzkumu se provádělo měření průtoku na vnitřním vodovodu v bytovém domě. Vyhodnocení výsledků výzkumu se provádí pomocí tabulkových hodnot s následným grafickým vyhotovením naměřených dat.

4. Výsledky

V bytovém domě proběhlo měření od 3. 5. do 20. 5. 2019. V tomto příspěvku jsou vyhodnoceny pouze grafy od 3. 5. do 10. 5. 2019. Hodnoty maximálních špičkových průtoků naměřené v jednotlivých dnech v bytovém domě se pohybovaly od 1,32–3,56 l/s. Průtok 3,56 l/s byl naměřen v neděli 19. 5. 2019. Tento graf není v příspěvku obsažen a není nutný pro řešenou problematiku, protože se patrně jednalo o chybu v měření nebo vodní ráz [1].

Z výsledků je patrné, jakou mají špičkové průtoky délku trvání. V minulosti se prováděla měření průtoků v objektech po minutách, desítkách sekund nebo hodinách. Z vyhodnocení výsledků je patrné, proč byla dřívější měření na objektech nepřesná, a proto v současné době provádíme přesnější měření na různých typech budov. V grafech vidíme, že maximální délka trvání odběrových špiček se pohybuje v řádu jednotek sekund. Proto musí být měření prováděno každou sekundu, aby mohl být přesně stanoven maximální průtok potrubím v objektu.

5. Diskuse

Provedl jsem interpretace vyhodnocených výsledků měření v bytovém domě a výsledky měření a vyhodnocení jsou uvedeny v grafech. Dříve nebyla vhodná kapacita úložišť pro velké množství dat z měření, aby se mohlo provádět přesnější měření, a to měření každou sekundu.

V další fázi výzkumu se mohou provádět měření na různých typech budov s různými účely, aby tak mohla být v budoucnu provedena úprava stanovení výpočtu průtoků. Zde se ovšem setkáváme s největším omezením výzkumné práce, jelikož ne všichni majitelé objektů jsou ochotni ke spolupráci a k přístupu měření na jejich objektech, což znamená i částečný zásah do již provedeného potrubí vnitřního vodovodu.

Při vyhodnocení dat je patrné, že se potvrdily předpokládané závěry z měření. Pro nejpřesnější měření maximálních průtoků je nezbytné určit správný interval pro měření. V současné době se provádí měření v jednotkách a desítkách sekund. Ve výše uvedených grafech vidíme, že maximální délka trvání odběrových špiček se pohybovala v řádu jednotek sekund. Proto je jedinou správnou možností měření interval 1 sekundy.

Pro další výzkumnou práci je nutné tento interval měření dodržovat, aby byla měření co nejvíce směrodatná a dala se používat pro úpravy vztahů pro dimenzování vnitřních vodovodů, stanovení spotřeby vody v objektu atd.

6. Závěr

Po vyhodnocení naměřených výsledků byly potvrzeny očekávané předpoklady a potvrdily se hypotézy z dřívějších výzkumných prací, kde bylo zjištěno, že správné nastavení intervalu měření, je nedílnou součástí výzkumné práce. Pro nejpřesnější stanovení maximálního špičkového průtoku vody v objektech musí být nastavena odečet průtoku každou sekundu.

Při dané výzkumné práci je možné i nadále pokračovat v měřeních na dalších objektech. V další fázi výzkumu se může provádět měření na různých typech budov s různými účely, aby tak mohla být s jistotou vyhodnocena naše hypotéza o správném nastavení časového intervalu měření i pro jiné než bytové objekty.

Naměřená data jsou využitelná pro přesnější a jednodušší návrh dimenzí vnitřních vodovodů a vodovodních přípojek.

Měření mohlo být provedeno díky přidělenému specifickému výzkumu z Měření a analýzy špičkových průtoků a spotřeb vody v budovách.

Použité zdroje

1. Ing. VRÁNA, Jakub, Ph.D., Ing. MOŠTĚK Jan. Měření průtoků a spotřeb vody v bytových domech. SANHYGA 2019, 24. medzinárodná vedecko-technická konferencia. 2019, 10. 978-80-89878-49-9
2. ČSN 75 5455 Výpočet vnitřních vodovodů. Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. 2014
3. Změna Z1 ČSN 75 5455 Výpočet vnitřních vodovodů. Česká agentura pro standardizaci. 2018
4. Methods of Estimating Loads in Plumbing Systems, R. B. Hunter. 1940
5. Measurements of water consumption in apartment buildings, B. Bleys, P. Van den Bossche, X. Kuborn. 2012