Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy
Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.

Prof. Ing. Jan Šálek, CSc.
Ing. Michal Kriška, Ph.D.
Ing. Oldřich Pírek
Ing. Karel Plotěný
Ing. Miloš Rozkošný, Ph.D.
RNDr. Zdeňka Žáková, CSc.

Voda v domě a na chatě
Využití srážkových a odpadních vod

TIRÁŽ TIŠTĚNÉ PUBLIKACE:

Vydala Grada Publishing, a.s.
U Průhonu 22, Praha 7
obchod@grada.cz, www.grada.cz
tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400
jako svou 4826. publikaci

Odpovědná redaktorka Ing. Šárka Němečková
Sazba Vladimír Velička
Kresbu na obálku poskytla společnost GLYNWED s.r.o.

Počet stran 144
První vydání, Praha 2012
Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a. s.

© Grada Publishing, a.s., 2012
Cover Design © Grada Publishing, a.s., 2012

Názvy produktů, fi rem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.

ISBN 978-80-247-3994-6

ELEKTRONICKÉ PUBLIKACE:

ISBN 978-80-247-7204-2 pro formát PDF
ISBN 978-80-247-7205-9 pro formát EPUB

Předmluva

Autoři publikace nejprve seznamují s charakteristikou jednotlivých druhů vod, v samostatné kapitole jsou zpracovány zásady hospodaření se srážkovými vodami a šedými vodami z mytí a praní. Na tuto problematiku navazují podrobné kapitoly zaměřené na čištění a využití odpadních vod, další část pojednává o způsobech nakládání s odpady a začlenění těchto staveb do životního a přírodního prostředí. Kniha je doplněna výčtem nedůležitějších norem, předpisů a nařízení a seznamem použité a doporučené literatury Součástí publikace je problematika zaměřená na přípravu stavby, průzkumové práce, návrh, projekt a výstavbu.

Úspěšné vyřešení vodního a odpadového hospodářství dočasně a trvale užívaných budov je základním předpokladem jejich plnohodnotného využívání. S prvými řešeními této problematiky se setkáváme ve starověkém Egyptě, Mezopotámii aj. Problematika vodního hospodářství budov, zejména v oblasti zásobení vodou, balneotechnice a odvádění odpadních vod se těšila mimořádnému zájmu po celém území Římského impéria a jednotlivá zařízení byla budována již před dvěma tisíci lety. Středověk v Evropě byl krokem zpět. Teprve v počátku minulého století došlo k významným změnám v řešení této problematiky. V současné době se využívají nové poznatky z výzkumu a vývoje nových technologií a důsledně se přistupuje ke komplexnímu řešení vodního hospodářství budov, zodpovědnému hospodaření s vodou, ekologickému využívání všech dostupných zdrojů vody.

1 Druhy vod a způsoby komplexního hospodaření s vodou

V obytných budovách máme několik druhů vod – základní dělení je na vodu pitnou, užitkovou, odpadní a srážkovou. Cílem publikace je podívat se na hospodaření s vodou jako na celek, a pak na jednotlivé druhy vod, případně se více zabývat těmi druhy, jejichž problematika je obvykle složitější. V této kapitole jsou tedy popsány jednotlivé druhy vody (množství, vlastnosti, původ) s kterými je nutno při řešení vodního hospodářství domu počítat, a pak základní funkce systému, který mají jako celek – sanitační systém – tvořit.

1.1 Hospodaření s vodou obecně

Voda se v přírodě pohybuje v koloběhu, jehož součástí je jak pitná voda, tak i znečištěná, použitá voda. Způsob zacházení s použitou vodou pak přímo ovlivňuje i kvalitu a množství pitné vody, a to tím víc, čím je vody k dispozici méně nebo je jí přímo nedostatek. Proto se v poslední době stále více prosazuje komplexní pohled na hospodaření s vodou v obytných budovách tzv. „Ekologická sanitace“.

1.1.1 Primární funkce sanitačních systémů

Primárními funkcemi sanitačních systémů jsou ochrana zdraví, recyklace a zabránění snižování kvality životního prostředí. Řešení ekologické sanitace by pak mělo zahrnovat přinejmenším tyto funkce.

V podstatě se tento směr dá popsat také tak, že odpadní voda i živiny by měly být řešeny co nejblíže místu, kde ke znečištění vody došlo a nepřenášet problém jinam. Uvedené zásady platí zejména pro rodinné domy, skupiny rodinných domů, vesnické a horské oblasti. Využití naleznou také v městské zástavbě, i když tam se často z důvodů ekonomických a urbanistických řeší problematika centrálně. Recyklovat vodu v hotelech, obchodních centrech, administrativních budovách a budovách občanské vybavenosti je však v řadě zemí již obvyklé a tato recyklace je spojena s novým celkovým ekologicko-ekonomickým pohledem na stavby, kdy se maximálně recykluje nejen voda, ale i teplo. V této souvislosti se můžete setkat s certifikací budov podle mezinárodně uznávaného standardu LEED (Leadership in Energy & Environmental Design). V této publikaci se však zaměříme spíše na menší obytné budovy.

- | Obr. 1.1 Primární funkce sanitačních systémů [2]

Abychom byli schopni výše uvedené zásady dodržet, je důležité chápat systém jako celek a brát v úvahu co vstupuje a co vystupuje ze systému. Další ze zásad je, že pro zjednodušení procesů čištění a recyklace by měly být srážkové vody a průmyslové odpadní vody vždy separovány od sanitačního systému domácností.

Sanitační systémy se mají zabývat nakládáním s močí, fekáliemi (odpady z WC) a šedými vodami (voda vznikající při koupání, praní a pod.) v separátním nebo směsném stavu. Jedno z možných schémat s maximálním využitím recyklované vody je na obr. 1.2.

1.2 Pitná voda

Pitná voda je součástí koloběhu a komplexu zacházení s vodami. Pitná voda „je zdravotně nezávadná voda, která ani při trvalém požívání nevyvolá onemocnění nebo poruchy zdraví přítomností mikroorganismů nebo látek ovlivňujících akutním, chronickým či pozdním působením zdraví fyzických osob a jejich potomstva, jejíž smyslově postižitelné vlastnosti a jakost nebrání jejímu požívání a užívání pro hygienické potřeby fyzických osob.“ (Podle definice pitné vody, která je obdobně zakotvena i v zákoně 258/2000 Sb. a vyhlášce MZe ČR 252/2004 Sb., které se pitné vody bezprostředně týkají).

Z hodnocených ukazatelů se nejčastěji v praxi posuzují – pH, tvrdost, mangan a železo, dusičnany, amoniak a bakteriální znečištění. Tvrdost z pohledu praktického používání – čím voda vykazuje vyšší tvrdost, tím větší bude potřeba pracích prášků a tím více provozních problémů s potrubím a armaturami můžeme z důvodu jejich inkrustace očekávat. Obsah manganu a železa pak z důvodů estetických – vyšší obsah může způsobovat žluté skvrny na zařizovacích předmětech, případně může dojít k růstu železitých bakterií v potrubí a jejich následnému vyplavování ve větším množství – často se zaměňuje se rzí. Vysoké koncentrace způsobují nepříjemnou chuť vody. Překračování hodnot amoniaku pak signalizuje to, že v blízkosti zdroje pitné vody se vyskytuje kontaminace vodou odpadní. Což se obvykle projeví i bakteriálním znečištěním. Dusičnany jsou nebezpečné zejména pro kojence a děti. U veřejných vodovodů je povinen řešit situaci dodavatel vody a u místních zdrojů pak sám odběratel. V každém případě platí, že pokud voda určená pro pití těmto požadavkům neodpovídá, je třeba ji upravovat.

- | Obr. 1.2 Schéma vodního hospodářství domu s maximálním využitím recyklované vody

1.2.1 Zdroje pitné vody pro budovy

Zdrojem pitné vody pro konkrétní budovu může být veřejný vodovod (se svým zdrojem), anebo místní zdroj, většinou studna.

1.2.1.1 Veřejný vodovod

Napojení na veřejnou síť, vodovodní řad, se zpravidla provede pomocí vodovodní přípojky. Ta se skládá z veřejné části (obvykle po vodoměr nebo uzávěr umístěný na hraně pozemku) a soukromé části, která je již součástí zdravotně technické instalace (ZTI) budovy. Každá nemovitost má většinou svou přípojku, výjimečně může dát správce vodárenského zařízení souhlas ke zřízení společné přípojky pro několik nemovitostí. Vodovodní přípojka není vodním dílem. Právní záležitosti jsou řešeny v zákoně 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích. Každá přípojka má být opatřena v místě připojení na veřejný vodovod uzávěrem se zemní soupravou. Přípojky k bytovým domům se většinou napojují pomocí navrtávací soupravy, což umožňuje napojení bez přerušení dodávky vody do okolních objektů. Trasa přípojky se volí tak, aby byla co nejkratší, pokud možno se sklonem k napojení na potrubí. Hloubka krytí má být 1,5 m. Nad přípojkami nesmí být budovány další stavby, přípojky musí být kdykoliv přístupné pro opravu. Obvodovou stěnou budovy musí přípojka procházet průchodkou ve vodotěsném provedení. Na pozemku nemovitosti se ve vodoměrné šachtě nebo výjimečně v podzemním podlaží umísťuje vodoměrná sestava. Umístění vodoměrné sestavy je vhodné konzultovat se správcem vodovodu.

1.2.1.2 Studna

Studna je většinou svislé zařízení sloužící k jímání a odběru podzemní vody. Často se tímto termínem označují nejen kopané studny, ale i studny vrtané. Jedná se o druh podzemní stavby ve smyslu Vodního a Stavebního zákona tj. v případě její realizace je třeba povolení k její stavbě. Účelem stavby studny je zajištění zdroje podzemní vody. Budují se tam, kde se podle hydrogeologického průzkumu očekává kolektor podzemní vody s dostatečnou zásobou podzemní vody. Hydrogeologický průzkum vychází ze znalosti hydrogeologických podmínek lokality, hydrogeologických map, výsledků hydrogeologických průzkumů a terénu. Místo s výskytem podzemní vody bývá také vyhledáváno pomocí geofyzikálních metod nebo bioindikací.

Trubní studny se navrhují menšího průměru 0,2 až 0,6 m, ale i více, zhotovují se vrtáním a vystrojují se perforovanou zárubnicí. Šachtové studny se používají pro menší hloubky, průměru 0,9 až 1,5 m (obr. 1.2), plášť bývá nejčastěji z betonových skruží, zděný aj. Zásady návrhu studní místního zásobování pitnou vodou uvádí ČSN 75 5115 „Studny místního zásobování pitnou vodou“, která uvádí zásady umístění, minimálních vzdáleností od možného zdroje znečištění, výběr stavebních materiálů, uspořádání objektů, těsnění v místech styku s terénem, úpravy okolí apod. Má-li studna sloužit i k protipožárním účelům, musí její obsah být větší než 3 až 5 m^3 podle hloubky. Schéma jednoduché spouštěné studny podle ČSN 75 511 je uvedeno v obr. 1.3.

1.2.1.3 Rozvody v budově

Pro rozvody v domě platí ČSN EN 806 Vnitřní vodovody pro rozvod vody určené k lidské spotřebě (jde o ČSN EN, která má několik částí, které se postupně uvádějí v platnost) vedle toho pak platí i inovovaná ČSN 73 6660 Vnitřní vodovody.

1.2.1.4 Výběr vhodného materiálu pro potrubí

Dnes se již téměř výhradně používají plasty. Ve starších domech je možné se potkat i s pozinkovanými trubkami nebo dokonce olověnými – ty jsou nahrazovány ze zdravotních důvodů. Co se týká konkrétních plastových materiálů, u rozvodů pitné vody se nejčastěji můžeme potkat s polyetylenovými (PE) trubkami (zejména na vodovodní přípojce) a s polypropylenovými (PP) trubkami, na rozvody v budově jsou však použitelné i další plasty např. polybuten (PB). Při výběru vhodného materiálu bychom se měli řídit zásadou, že odolnější a tedy i většinou dražší materiály dáváme do těžko přístupných míst a tam, kde je dražší povrchová úprava nad rozvodem.

- | Obr. 1.3 a) schéma uspořádání trubní studny, b) schéma spouštěné studny podle ČSN 75 5115

1.2.1.5 Uložení potrubí

Způsob uložení by měl být řešen i v projektové dokumentaci, neboť nevhodným uložením můžeme způsobit problémy v budoucnu. Kovové materiály by měly být buď na závěsech, nebo ve stěnách. Plastové, vodorovně vedené trubky se podpírají po celé délce korýtky z pozinkovaného plechu nebo jsou vedeny v rýhách. Nelze počítat s tím, že potrubí přenese hmotnost kovových armatur, armatury musí být připevněny přímo ke stavební konstrukci. Zvýšenou pozornost je třeba věnovat tepelné roztažnosti jednotlivých materiálů. Zejména u plastových potrubí, která mají vyšší roztažnost, je třeba uvážit způsob vedení a možnosti kompenzace. Dále je třeba zohlednit i teplotu potrubí pomocí tepelných izolací – u studené vody může docházet ke kondenzaci vody na povrchu potrubí a u teplé vody naopak ke zbytečným ztrátám tepla. Z důvodů možných oprav a předcházení neřešitelných havárií má být potrubí vedeno tak aby bylo co nejlépe přístupné, zejména nesmí být bez ochranné trubky vedeno v zemi pod podlahou. V případě poruchy by voda mohla vyplavit zeminu pod základem a způsobit statické problémy.

1.3 Odpadní vody

Odpadní voda se vyznačuje zhoršenou kvalitou působením lidské a jiné činnosti. Pro odpadní vody se vzhledem k změně pohledu na ně jako na zdroj energie a vody používá zejména v zahraniční literatuře novější termín – použité vody.

1.3.1 Množství a složení odpadních vod od obyvatelstva

Pro návrh čistíren vod se používají hodnoty znečištění naměřené v rámci přípravných prací nebo v případě komunálních vod uvedené v normách. Např. v ČSN 756401 jsou jako návrhové ukazatele mimo jiné uvedeny následující hodnoty.

- | Tab. 1.1 Průměrné ukazatele znečištění splaškových vod

Ukazatel znečištění

Jednotka

Množství

NL

g/obyv·den

180

BSK_5

g/obyv·den

60

CHSK

g/obyv·den

120

Celkový N

g/obyv·den

11–12

Celkový P

g/obyv·den

2–4

Extrahovatelné látky

g/obyv·den

12

1.3.1.1 Produkované množství odpadních vod

Většina norem evropských zemí (DIN, EN), ale i naše např. ČSN 756101 uvádí jako návrhovou spotřebu 150 l/os/den. Ve skutečnosti i podle statistik vodárenských společností se hodnota produkce pohybuje těsně nad 100 l/os/den ve městech a kolem 100 l/os/den na vesnici, což je ve srovnání s ostatními evropskými zeměmi mírně méně a ve srovnání např. s poměry v Americe podstatně méně – tam se spotřeba pohybuje i přes 300 l/os/den.

1.3.2 Rozdělení odpadních vod podle původu

Vychází z požadavku minimalizovat vliv znečištění odpadních vod na člověka. Stále více, hlavně v severských zemích, se uplatňují způsoby s rozdělením vod podle původu. Vychází se přitom ze skutečnosti, že moč obsahuje převážnou část živin (nutrientů). Což znamená, že pokud se moč odstraní u zdroje, sníží se množství dusíku v odpadní vodě až o 85 % a fosforu asi o 50 %. Vyžaduje to určité úpravy WC, které umožňují oddělení moči a její separátní dopravu. Moč se u malých zdrojů aplikuje po zředění a půlročním skladování (mineralizaci) jako hnojivá závlaha, u velkých zdrojů je možné z ní vyrobit průmyslové hnojivo. Další možností je oddělení tzv. šedé vody (vody ze sprch a koupelen), a ty po předčištění dále využívat, podrobnosti jsou v kap. 3. Zmenší se tak podstatně množství odpadních vod, sníží obsah nutrientů a zvýší účinnost ČOV. Složení odpadní vody podle [2] je uvedené v tab.1.2.

- | Tab. 1.2 Charakteristika složení odpadní vody z domácností podle typu vod podle [2]

Roční produkce

Šedá a černá

kg/obyv./rok*

Šedé vody

2200 l/obyv./rok

Moč – žluté vody

500 l/obyv./rok

Černé vody

1770 l/ obyv./rok

(kg/obyv./rok)

Fekálie a odpady

50 l/obyv./rok

N – 3,2

8 %

85 %

2,93 ***

7 %

P – 0,48

40 %**

35 %

0,29***

25 %

K – 0,33

26 %

57 %

0,24***

17 %

CHSK

44 %

11 %

15,3***

45 %

Poznámka:

*** lidé jsou část dne mimo sídlo, *** bez P z praní by hodnota byla o 70 % nižší, *** černé vody tj. součet moč, fekálie a voda na spláchnutí

1.3.3 Vnitřní kanalizace

Vnitřní kanalizace se navrhuje podle ČSN EN 12056. Odděleně se odvádí odpadní vody a vody srážkové, i pokud jsou vedeny uvnitř budovy. V současnosti se doporučuje zvážit i oddělené odvádění některých typů vod. Při odvádění odpadní vody na domovní ČOV je třeba dodržet to, aby vnitřní kanalizace příp. i ČOV byla vnitřní kanalizací odvětrána nad úroveň nejvyššího podlaží. V případě, že by byly použity např. přivzdušňovací ventily, je nutné, aby domovní ČOV pak byla odvětrána samostatným větracím potrubím.

1.3.4 Odvádění do veřejné kanalizace

Ideální je, pokud voda odtéká domovní přípojkou gravitačně. Vnitřní kanalizace obvykle končí revizní šachtou, kanalizační přípojka je pak potrubí mezi revizní šachtou a veřejnou kanalizací. Obecné podmínky pro kanalizační přípojky jsou uvedeny v zákoně o vodovodech a kanalizacích. Z hlediska technického je třeba si ověřit, zda nemůže vzdutím v kanalizaci dojít k tzv. zpětnému vzdutí a vniku odpadních vod z veřejné kanalizace do vnitřní kanalizace a k zatopení obytného objektu. V případě vypouštění do veřejné kanalizace je třeba dodržovat ustanovení příslušného kanalizačního řádu.

1.3.5 Užitková voda

Užitkovou vodou se rozumí zdravotně nezávadná voda, která ale není určena pro lidskou potřebu k pití nebo vaření. K napájení hospodářských zvířat se může užitková voda použít pouze v případě, že zhoršení jejích vlastností oproti pitné vodě odpovídá limitním požadavkům pro požívání vody zvířaty. Teplá voda je považována za zvláštní druh užitkové vody, i když v obytných domech se k její přípravě smí používat pouze pitná voda.

1.4 Srážkové vody

Vzhledem k tomu, že srážkovou vodou se podle příslušné legislativy rozumí voda, která se ještě nedotkla zemského povrchu, měl by se pro vody, které již dopadly na terén používat termín „povrchové vody vzniklé z vod srážkových“ (přesto dále ale jen „srážkové vody“) nebo „srážkové vody podle § 1 odst. 3 zákona č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích“.

Při odvádění srážkových vod, je třeba zabezpečit domy tak, aby nedošlo k jejich zatopení v případě přívalových srážek a také tak, aby bylo možno vyřešit hospodaření se srážkovými vodami, jak to vyžaduje současná legislativa, jejich vsak, akumulaci nebo řízené odvedení podle toho, co místní podmínky dovolí. Při využívání upravených srážkových vod v domech, musí při tom být dodržen požadavek, že nesmí dojít ke smíšení pitné, srážkové a užitkové vody s rozvodem pitné vody. Hospodaření se srážkovými vodami je náplní kap. 3.

2 Srážkové vody, jímání, akumulace, úprava a využívání

Současně používaný způsob odvodnění řeší ochranu urbanizovaného území před negativními vlivy zvýšeného množství srážkových vod formou jejich co nejrychlejšího odvedení mimo území kanalizací do nejbližšího vodního toku. V poslední době je však tento klasický způsob hospodaření se srážkovými vodami pro mnohá území z řady důvodů nepoužitelný. Dnes je třeba k odvodnění přistupovat v rámci udržitelného rozvoje území. Uplatňuje se nová koncepce přírodě blízkého hospodaření se srážkovými (dešťovými) vodami (HDV). Základním principem HDV je v maximální míře napodobit přirozené odtokové poměry v území před jeho urbanizací. Další text kapitoly nastiňuje základní principy, návrhy a řešení odvodnění v duchu HDV.

V povodích s přirozeným vegetačním krytem infiltruje čtvrtina objemu srážkové vody dopadající na povrch území, z toho přibližně polovina dotuje kolektory podzemních vod a pouze 10–13 % reprezentuje povrchový odtok. Naopak urbanizovaná území jsou specifická vysokým podílem nepropustných ploch (komunikace, dvorky, střechy), které v centrech dosahují více jak 70 %. Dopadající srážková voda nemůže přirozeně infiltrovat do podzemních vod – viz obr. 2.1.

- | Obr. 2.1 Odtok srážkových vod v závislosti na stupni zastavění (DWA-M153, 2007)

Rovněž úroveň výparu je oproti přirozeným podmínkám snížena [25]. Větší část objemu srážkové vody odtéká a stokovou sítí je odváděna z urbanizovaných území pryč. Důsledkem zvýšeného objemu povrchového odtoku a jeho rychlosti je změna hydrologického režimu [48].

Kromě lokálních povodní má změna koloběhu vody v důsledku urbanizace negativní vliv i na dotaci podzemních vod, jejichž hladina se snižuje. Narušení přirozeného hydrologického režimu ohrožuje životní prostředí i narušením energetického režimu v prostředí velkých měst. Pokud sluneční energie dopadá na vegetaci nedostatečně zásobenou vodou, nemůže se největší podíl této energie spotřebovávat pro transpiraci jako u vegetace vodou dobře zásobené (cca 3–4 l/m^2 za den). Městská zeleň tak nemůže plnit úlohu nejlevnějšího a nejprogresivnějšího klimatického zařízení s celkovým příznivým dopadem na kvalitu života v urbanizovaném území [31].

2.1 Množství a složení srážkových vod

2.1.1 Množství srážkových vod

Přítok srážkových vod Q se přibližně stanoví z obecného vztahu

Q = φ ⋅ Ss ⋅ qs (10-3m^3s-1) (2.1)

kde φ je součinitel odtoku, Ss – plocha povodí (ha), qs – intenzita směrodatného deště uvažované periodicity p (S · s-1 z 1 ha), pro obce do 5000 obyvatel s jednotnou stokovou sítí p = 1. Hodnoty součinitelů odtoku podle ČSN 75 6101 jsou uvedené v tab. 2.1.

Potřebné údaje o srážkách se stanoví vyhodnocením ombrometrických a ombrografických (srážkoměrných) pozorování z nejbližších stanic vybavených ombrometry a ombrografy. Příslušné údaje se získají u Českého hydrometeorologického ústavu.

2.1.2 Složení srážkových vod

Složení srážkových vod sledují pracovníci Českého hydrometeorologického ústavu, pracovníci povodí.

Na nepropustných plochách jsou za bezdeštného období deponovány polutanty z různých zdrojů a aktivit; dešťovými srážkami jsou následně smývány. Nejdůležitějšími polutanty jsou především nerozpuštěné látky, organické látky, živiny a toxické sloučeniny včetně ropných látek a těžkých kovů. Při intenzivních srážkách s vyšší periodicitou opakování dochází k vysokému odnosu znečištění v počátečních stádiích deště. Novější údaje o obsahu těžkých kovů jsou uvedeny v tab. 2.2. Z výše uvedených údajů jednoznačně vyplývá, že srážkové vody z komunikací jsou pro další využití nevhodné.

- | Tab. 2.1 Součinitelé odtoku φ podle ČSN 75 6101 (vybrané orientační údaje)

Způsob zástavby a druh pozemku

Součinitel odtoku φ při konfiguraci území (–)

rovinné(do 1 %)

svažité(1 až 5 %)

prudce svažité(nad 5 %)

Budovy

v uzavřených blocích 1)

0,70

0,80

0,90

v uzavřených blocích 2)

0,60

0,70

0,80

v otevřených blocích

0,50

0,60

0,70

při volné zástavbě

0,40

0,50

0,60

Rodinné domky

sdružené v zahradách

0,30

0,40

0,50

izolované v zahradách

0,20

0,30

0,40

Sady, hřiště

0,10

0,15

0,20

Zelené pásy, zahrady, louky

0,05

0,10

0,15

Lesy

0,00

0,05

0,10

Poznámky:

1) vydlážděné nebo zastavěné dvory, 2) uvnitř bloku zahrady

- | Tab. 2.2 Složení odtoku srážkových vod z komunikací podle Gretzschela [45]

Složka

CHSK (mg/l)

Pb (μg/l)

Cd (μg/l)

Cr (μg/l)

Cu (μg/l)

Zn (μg/l)

Ni (μg/l)

Minimum

36

80

1,4

5,2

40

160

8

Maximum

141

340

6,4

24,2

140

620

57

Průměr

88

180

3,1

11,0

100

300

20

2.2 Přírodě blízké hospodaření se srážkovými vodami

Základním principem koncepce přírodě blízkého hospodaření se srážkovými (dešťovými) vodami (dále HDV) v urbanizovaném povodí je požadavek v maximální možné míře napodobit přirozené odtokové charakteristiky lokality před urbanizací. Přírodě blízké HDV má pro danou lokalitu řadu ekologických i ekonomických přínosů:

- X zadržování a vsakování srážkových vod – snižuje se objem i maxima povrchového odtoku; tím se snižuje hydraulické a látkové zatížení toků;

- X vsakováním do podzemí se obnovuje (zvyšuje) zásoba podzemních vod a zásobování recipientů v době sucha;

- X snížení množství srážkových vod umožňuje navrhovat menší profily stok a objemy dešťových nádrží a zmenšuje zatížení čistírny odpadních vod (ČOV), čímž se zvyšuje účinnost čištění odpadních vod;

- X zadržení srážkových vod v terénu, což se projeví ve zvýšení výparu a zlepšení mikroklima v urbanizovaných oblastech;

- X využití zařízení HDV, které jsou často součástí ploch veřejné zeleně a estetickým přínosem pro urbanizované území;

- X využíváním akumulovaných srážkových vod v nemovitostech jako vody užitkové (WC, závlaha, praní, úklid) se snižuje potřeba pitné vody.

2.3 Zásady pro návrh odvodňovacích systémů srážkové vody

Plánování odvodňování budov podle principů hospodaření se srážkovými vodami (HDV) je výraznou změnou proti dřívějším zvyklostem a metodám. Objekty, které mají zabránit soustředěnému odtoku srážkové vody v duchu HDV, se musí osazovat do bezprostřední blízkosti staveb, které odvodňují. Platí zásadní pravidlo HDV, podle kterého musí být zařízení k zadržování a zasakování na pozemku majitele odvodňované nemovitosti.

Při návrhu koncepce odvodnění je tedy nutné zvážit, jaké budou platit vlastnické vztahy k budoucím nemovitostem (budovy, komunikace, doprava atd.) a podle toho je nutné navrhnout koncepci odvodnění:

- X s decentralizovaným systémem odvodnění;

- X s centralizovaným zasakovacím anebo retenčním objektem.

Při posuzování podmínek pro návrh odvodnění podle principů HDV je nutné zohlednit:

- X přítomnost vhodného recipientu (povrchový tok, podzemní vody);

- X hydropedologické a hydrogeologické podmínky, kapacitu jímacího území;

- X přítomnost starých ekologických zátěží a jejich vliv;

- X ochranná pásma vodních zdrojů, topografie území;

- X typ uspořádání odvodňované zástavby.

Základní metody, jak aplikovat HDV ve stávající zástavbě tvoří:

- X přeměna či přestavba existujících objektů odvodnění;

- X konstrukce nových opatření na konci existující dešťové kanalizace;

- X využití existujících příkopů k odvedení povrchového odtoku, případně jejich přeměna tak, aby poskytovaly částečnou bioretenci, případně sedimentaci;

- X konstrukce místních opatření na okrajích velkých zpevněných ploch tak, aby povrchový odtok směřoval na travnaté plochy;

- X výměna nepropustných povrchů za propustné (s uvážením podzemních vedení);

- X využití zelených střech na budovách, které to konstrukčně umožňují;

- X aplikace decentralizovaných retencí v jednotlivých objektech.

2.4 Volba, návrh a technické řešení objektů HDV

Objekty HDV plní řadu funkcí, které mají pozitivní vliv na koloběh vody v urbanizovaném území. Základními procesy z vodohospodářského pohledu jsou vsakování, retence, čištění, evapotranspirace a transport vody s regulací odtoku.

- | Tab. 2.3 Nejčastěji používané objekty HDV a jejich základní funkce

Objekt HDV

Funkce

retenční

zasakovací

čistící

podpora evapotranspirace

Plošné zasakování







Zasakovací průleh









Prvek průleh a rýha









Systém prvků průleh-rýha









Zasakovací nádrž









Zasakovací rýha





částečně

Zasakovací podzemní objekty (šachty)





Retenční objekty



částečně

*

Mokřad, malá vodní nádrž







Poznámky: * v případě nadzemích retenčních objektů

S ohledem na okrajové podmínky v lokalitě je prioritně podporováno vsakování, teprve v případě nevhodných hydrogeologických podmínek se přistupuje k odvedení vody do recipientu, nebo do dešťové kanalizace, a to vždy po retenci, kdy je velikost odtoku regulována na požadovanou úroveň regulačním prvkem.

Mezi základní okrajové podmínky, které ovlivňují volbu a návrh technického řešení, patří:

- X znečištění srážkového odtoku (úzce souvisí s typem odvodňované plochy);

- X hydrogeologické podmínky (propustnost podloží, poloha hladiny podzemní vody);

- X existence recipientu, nebo kanalizace pro napojení srážkových vod, které nelze zasáknout nebo výparem převést do ovzduší;

- X prostorové podmínky (velikost odvodňované plochy, dostupná plocha pro povrchové objekty, vzdálenost od zástavby, dispozice zástavby);

- X majetkoprávní vztahy zájmové plochy;

- X budoucí provoz a údržba objektů;

- X požadavky na ochranu půdy, povrchové a podzemní vody v dané lokalitě;

- X návrhové a případně další relevantní parametry, předepsané dotčenými orgány (specifický škrcený odtok, návrhová bezpečnost objektů).

2.5 Rozdělení zařízení souvisejících s hospodařením se srážkovými vodami

Zařízení bezprostředně související s hospodařením (nakládáním) se srážkovými vodami je možné rozdělit do těchto skupin:

- X zařízení na jímání, dopravu, úpravu a akumulaci srážkových vod;

- X zařízení na využití odtoku srážkových vod;

- X zařízení na zasakování a neškodné odvádění srážkových vod.

2.5.1 Zařízení na jímání, dopravu, úpravu a akumulaci srážkových vod

Srážkové vody, vhodné pro další způsoby jejich využívání, jímají se ze střech, chodníků a jiných poměrně čistých ploch. Srážkový odtok ze střech se zachycuje v okapních žlabech a svody se přivádí buď do dešťové kanalizace (pokud existuje), na úpravárenskou jednotku anebo do akumulačních nádrží. K jímání vody ze zpevněných ploch se využívají jímací žlábky a trubní odvody vody. Při jímání odtoku ze zpevněných ploch a jejich další užívání předchází jejich úprava. Úprava srážkových vod spočívá nejčastěji v těchto opatřeních:

- X odstranění hrubších nečistot na samočisticím spádovém sítovém filtru;

- X zachycení usaditelných látek ve vertikální nebo lamelové usazovací nádrži;

- X poutání jemných částic nečistot filtrací srážkové vody přes filtry s jemným kamenivem z křemičitého písku, vodárenského písku, drceného krystalického vápence.

K jednodušším zařízením patří úprava srážkových vod na upraveném půdním (zemním) filtru. Příklad jednoduchého půdního filtru s malou retencí je znázorněn na obr. 2.2.

- | Obr. 2.2 Schéma půdního filtru používaného na jednoduchou úpravu srážkových vod

Tato úprava vyhovuje využití srážkové vody k závlaze trávníků, zemědělských plodin, ovocných a parkových dřevin. Schéma kombinovaného mechanického úpravárenského zařízení je znázorněno na obr. 2.3.

Před úpravárenskou jednotku, znázorněnou na obr. 2.3 se umístí spádové síto a vyrovnávací nádrž. Usaditelné látky se odstraní ve vertikální usazovací nádrži, jemné nečistoty se zachytí na filtru s pískovou náplní, která se regeneruje zpětným proplachováním. Filtrační materiál tvoří vrstva písku zrnitosti 1 až 2 mm, kolem jímacího perforovaného potrubí (perforovaného dna je umístěn obrácený filtr.

Náročnější způsoby úpravy se v širším měřítku nepoužívají. K dezinfekci (hygienizaci) srážkové vody, při jejím využití k praní, splachování, koupání apod., se použijí v odůvodněných případech UV zářiče. Upravené srážkové vody se akumulují v nadzemních a podzemních akumulačních nádržích, viz obr. 2.4.

- | Obr. 2.3 Schéma mechanické úpravy srážkových vod

- | Obr. 2.4 Uspořádání malé akumulační nádrže s čerpacím zařízením

2.5.2 Způsoby využívání srážkových vod

Způsoby využívání srážkových vod závisí na jejich množství, jakosti, způsobu úpravy, místních podmínkách aj. V podstatě se jedná o tyto možnosti:

- X využívání převážné části vod ze srážek přímo na zelených střechách k zabezpečení evapotranspirace;

- X využívání upravených srážkových vod k čištění veřejných chodníků, parkovacích ploch a místních komunikací;

- X v rodinných domech k využívání upravených a hygienizovaných (dezinfikovaných) srážkových vod na splachování WC, praní prádla, zálivku, čištění domovních prostor;

- X po potřebné úpravě k závlaze zeleně, parkových ploch, travnatých hřišť, napájení malých vodních nádrží apod.;

- X k závlaze zahrádek s užitkovými plodinami, okrasné a zahradní zeleně a malých parkových ploch v okolí staveb;

- X po úpravě a hygienizaci k napájení okrasných a víceúčelových vodních nádrží v okolí domů a rekreačních objektů.

2.5.3 Infiltrační zařízení

V oblasti HDV se setkáváme s těmito základními typy objektů:

- X plošné zasakování (umělá infiltrační plocha);

- X zasakovací průleh (terénní deprese);

- X zasakovací rýha;

- X systém zasakovací průleh–rýha;

- X zasakovací nádrž (poldr);

- X zasakovací šachta (studna);

- X malé vodní nádrže s retenčním prostorem a břehovou infiltrací;

- X řízený mokřad s vymezenou infiltrační plochou.

Použití různých objektů závisí na okrajových podmínkách v dané lokalitě, jako jsou možnost zasakování, infiltrační schopnost půdy, poloha hladiny podzemní vody, znečištění srážkové vody či půdního horizontu, prostorové podmínky atd.

Plošné zasakování

Při tomto způsobu zasakování je srážkový odtok bez jakékoliv retence přímo odváděn na určenou plochu, která je zatravněná nebo její povrch je upraven tak, že umožňuje přímé zasakování na místě (např. parkovací plocha). S ohledem na krátkodobou zasakovací schopnost trávo-betonových tvárnic nebo dlažeb s mezerami, je tento způsob odvodnění stále méně vnímán jako plošné zasakování.

Zasakovací průleh

Zasakovací průlehy jsou mělké a široké zatravněné objekty. Doporučuje se, aby hloubka zadržené vody nepřesáhla 30 cm. Zasakování v průlezích se obecně používá tehdy, pokud není k dispozici dostatečná nebo dostatečně propustná plocha k plošnému zasakování. V zasakovacím průlehu má docházet pouze ke krátkodobému zadržení vody, což znamená, že propustnost podloží Kf by měla být větší než 5 ⋅ 10-6 m/s .

Vsakovací průlehy (obr. 2.5) tvoří mělké umělé terénní deprese s travním porostem a propustnými půdami, umístěné na pozemku v blízkosti budovy.

- | Obr. 2.5 Uspořádání umělé vsakovací deprese–průleh

Vsakovací rychlost vfn se přibližně stanoví ze vztahu odvozeného [10]:

vfn = Kfn ⋅ (d + z) / (2d + z) (m ⋅ s-1) (2.2)

vfn – je filtrační rychlost v nenasyceném půdním prostředí, Kfn – hydraulická vodivost v nenasyceném půdním prostředí (hrubě orientačně je možné počítat Kfn = 0,5⋅Kf (m⋅s-1), Kf - hydraulická vodivost v nasyceném prostředí), z – výška vody ve vsakovací (infiltrační) nádrži (m), d – vzdálenost mezi dnem a nepropustným podložím (m).

Zasakovací rýha (příkop)

Zasakovací rýha je hloubený objekt, do kterého se přivádí srážkový odtok. Rýha může být vyplněná propustným materiálem (štěrkem, plastovými bloky). V obou případech se využívá retenční kapacity a zasakování do podloží. Alternativním řešením je přívod srážkové vody perforovaným potrubím, umístěným ve filtračním materiálu – obr. 2.6. Tento způsob se používá tehdy, pokud není k dispozici dostatečně velká plocha pro zasakování. Při tomto uspořádání by měla být umístěna na vtoku do rozdělovacího potrubí sedimentační jímka, příp. proplachovací šachta na opačném konci potrubí (drenáže).

Zasakovací systém průleh–rýha

Prvek průleh–rýha se skládá ze zatravněného průlehu a z rýhy, která je umístěná pod ním. Rýha je vyplněná štěrkovým materiálem. K této kombinaci objektů dochází tam, kde je nutné malou vsakovací schopnost podloží (Kf ≤ 5 ⋅ 10-6 m/s) vyvážit zvýšenou infiltrační plochou, která zvýší infiltraci do propustnějších půdních vrstev a zvýší retenční objem objektu. Schopnost předčištění srážkového odtoku přes vegetační pokryv zůstává zachována. Jedná o dva samostatné retenční prostory s vlastními režimy plnění a prázdnění, které ovlivňují srážko-odtokový proces a vsakovací schopnosti průlehu i rýhy. Každá část má různou velikost podle funkce, která převažuje. Průleh má funkci retenční, zasakovací a čistící a rýha infiltrační a retenční. V dolní části rýhy je uloženo perforované potrubí ukončené výškově nastavitelným šachtovým přelivem do kanalizace, nebo do vodoteče. Prvky mohou být v systému zapojeny v sérii nebo paralelně. Systém vykazuje vyšší bezpečnost v případě paralelního uspořádání.

- | Obr. 2.6 Vsakovací rýha s předřazenou usazovací jímkou (nádrží)

Existují tři základní typy řešení systému průleh–rýha:

Typ A (obr. 2.7) se používá, jestliže vsakovací schopnost podloží je na úrovni specifického odtoku (max. povoleného odtoku ze stavby do veřejné kanalizace nebo vodního toku); zasakování srážkové vody je bezpečné ve všech ohledech. Objekt je na kanalizaci, nebo recipient napojen pouze bezpečnostním přelivem.

- | Obr. 2.7 Zasakovací průleh–rýha typ A

Typ B (obr. 2.8) se použije, když vsakovací schopnost podloží je omezená, zasakování srážkové vody je rovnoměrné. Dodržení specifického odtoku do kanalizace, nebo recipientu zajišťuje regulátor odtoku v šachtě. Součástí objektu je i bezpečnostní přeliv.

Vážení čtenáři, právě jste dočetli ukázku z knihy Voda v domě a na chatě.
Pokud se Vám líbila, celou knihu si můžete zakoupit v našem e-shopu.