Správny návrh a realizácia výkopových prác, ako aj precízne dimenzovanie potrubí, sú kľúčové pre dlhodobú funkčnosť a spoľahlivosť inštalačných systémov. Uvedený návrh a technické riešenia odpadového potrubia splaškovej vody sú odporúčané na základe požiadaviek EN 12056-2 a experimentálnych meraní hydraulických pomerov v potrubí. Jednotlivé úpravy pri zalomení potrubia sú obsahom národných noriem, napríklad STN 73 6760, ČSN 75 6760 a DIN 1986-100, ktoré musia byť v súlade s EN 12056-2.
Výkopové práce a príprava podkladu pre tlakovú prípojku a čerpaciu šachtu
Pre inštaláciu potrubí a súvisiacich zariadení je nevyhnutné dodržať špecifické parametre výkopových prác. Správna šírka a hĺbka ryhy, ako aj kvalitný podklad, zabezpečujú stabilitu a ochranu potrubia.
Pre potrubie tlakovej prípojky na úseku vlastného pozemku (v prípade oplotenia aj pod oplotením) je stanovená hĺbka ryhy 1,0 m - 1,2 m a šírka ryhy 0,4 m. Tieto rozmery zahŕňajú aj spätný zásyp po uložení potrubia a montáži šachty s vystrojením. Potrubie bude uložené do pieskového lôžka hrúbky 0,10 m s obsypom potrubia 0,30 m z piesku.
Po uložení potrubia tlakovej prípojky je potrebné ponechať ho odkryté na dĺžku cca 3,0 m pri objekte šachty, s rezervou cca 50 cm pre zaústenie do priestoru šachty.
Výkop jamy pre čerpaciu šachtu
Pre osadenie čerpacej šachty s priemerom 1000 mm a výškou 2,2 m sa vyžaduje výkop jamy so šírkou 1,3 × 1,5 m a hĺbkou 2,2 m. Šachta sa osadí na pieskové lôžko hrúbky 0,10 m, s poklopom cca 5 až 10 cm nad úroveň terénu. Bude nasmerovaná na gravitačný odpad z nehnuteľnosti vyčnievajúcou rovnou plochou nachádzajúcou sa na obvode v strednej časti šachty.
V prípade spodnej vody je potrebné šachtu obetónovať do výšky hladiny ako opatrenie proti vztlaku spodnej vody.
Výkop pre chráničku káblov
Pre umiestnenie chráničky káblov ovládacej automatiky a čerpadla sa realizuje výkop ryhy s hĺbkou 0,5 m a šírkou 0,3 m. Ryhu je dôležité vykopať v priamom smere bez zbytočných oblúkov. Do tejto ryhy sa uloží chránička s dostatočnou pevnosťou FXP (ICE) s priemerom D 40 mm, vedúca od šachty až po skrinku ovládacej automatiky. Vzdialenosť šachty od osadenia ovládacej automatiky je maximálne 7 m.
Výška spodnej hrany skrinky musí byť minimálne 60 cm nad terénom. Zhotovenie trvalej elektrickej prípojky 400 V si vyžaduje päťžilový kábel CYKY 5C x 2,5 mm2 s 10A ističom, ktorý sa dotiahne k miestu umiestnenia skrinky ovládacej automatiky čerpadla s rezervou 50 cm. Napojenie do skrinky je zo spodnej strany.
Po montáži vystrojenia čerpacej šachty nasleduje obsypanie čerpacej šachty pieskom alebo prehodenou zeminou s urovnaním terénu okolo čerpacej šachty.
Napojenie a sfunkčnenie odpadu z gravitačnej kanalizácie z nehnuteľnosti na čerpaciu šachtu sa realizuje zaústením gravitačnej kanalizácie.
Prehľad rozmerov výkopov
| Typ výkopu/jamy | Účel | Hĺbka | Šírka/Rozmery | Poznámky k podkladu/uloženiu |
|---|---|---|---|---|
| Ryha | Tlaková prípojka | 1,0 - 1,2 m | 0,4 m | Pieskové lôžko 0,10 m, obsyp 0,30 m piesku |
| Jama | Čerpacia šachta (Ø 1000 mm, výška 2,2 m) | 2,2 m | 1,3 × 1,5 m | Pieskové lôžko 0,10 m, obetónovanie pri spodnej vode |
| Ryha | Chránička káblov | 0,5 m | 0,3 m | Pre chráničku FXP (ICE) D 40 mm, priamy smer |
Dimenzovanie splaškových odpadových potrubí vo vnútri budovy
Pre dimenzovanie odpadových potrubí vo vnútri budovy platí STN 73 6760 a ČSN 75 6760, ktoré sú v súlade s EN 12 056-2. Kanalizácia v budovách sa podľa STN 73 6760 dimenzuje podobne ako v ČR, Nemecku, Rakúsku ako systém I v súlade s EN 12056-2, ktorá definuje rôzne systémy I až IV. V systéme I sa uvažuje stupeň plnenia odpadového potrubia h/d = 0,5 (t.j. 50 % prierezu potrubia je zaplneného vodou), na rozdiel od systému II, napríklad v severoeurópskych krajinách, kde sa uvažuje stupeň plnenia 0,7 (t.j. 70 % prierezu potrubia zaplneného vodou).
Optimálne podmienky pre prúdenie
Optimálne podmienky pre prúdenie vody a vzduchu v odpadovom potrubí sú vtedy, ak je potrubie vedené zvislo bez zmeny prierezu a bez zalomenia potrubia. Odpadové potrubie by sa malo navrhovať priame, s vyvedením hlavného vetracieho potrubia voľne nad strechu.
Nedostatočný prívod vzduchu pri gravitačnom prúdení môže spôsobiť vznik podtlaku v potrubí, kedy môže dôjsť k vysatiu vody zo zápachových uzáverov a tým k šíreniu zápachu z kanalizácie v budove. Pri vyrovnaní tlaku v odpadovom potrubí sa vyžaduje veľký prietok vzduchu - až 35násobne väčší, ako je prietok vody. Odpadové potrubia bez vetracích potrubí alebo privzdušňovacích ventilov sa nesmú inštalovať.
Vetranie odpadových potrubí
Menovitá svetlosť odpadového potrubia s hlavným vetracím potrubím (ak súčet dĺžky odpadového a vetracieho potrubia je menej ako 70 m) sa dimenzuje podľa príslušných tabuliek. Odpadové potrubie po celej jeho dĺžke sa dimenzuje na prietok odpadovej vody v mieste pod napojením najnižšieho pripájacieho potrubia, jeho najmenšia svetlosť je DN 70.
Základy odvetrávania v inštalatérstve za 4 minúty
- Odpadové potrubia s výškou od 70 do 100 m: Musí sa použiť odpadové potrubie s doplnkovým vetracím potrubím.
- Odpadové potrubia s výškou nad 100 m: Odporúča sa výpočtom preukázať, že nemôže dôjsť k vysatiu zápachových uzáverov zariaďovacích predmetov alebo zo zápachových uzávierok. Maximálny podtlak v týchto potrubiach by nemal prekročiť hodnotu 464 Pa.
- Privzdušňovací ventil: V prípade, že nie je možné vyviesť odpadové potrubie nad strechu, opatrí sa privzdušňovacím ventilom. V budove môže byť inštalované len jedno odpadové potrubie s privzdušňovacím ventilom.
Hydraulické pomery a typy pripojení
Experimentálnymi meraniami hydraulických pomerov pri gravitačnom prúdení vody v odpadovom potrubí sa dokázalo, že prietok vody nemá tvar špirály ani piestu, ale má prstencový priebeh. Voda prúdi na vnútornom povrchu potrubia a vzduch prúdi v strede prierezu. Z pripájacieho potrubia priteká voda na protiľahlú stenu odpadového potrubia a klesá v ňom nadol.
Veľký vplyv na kolísanie tlaku majú menovité svetlosti potrubia a uhly pripojenia pripájacieho potrubia. Nepriaznivé hydraulické pomery predstavuje napríklad pripojenie redukovanou odbočkou 45°, kedy môže dôjsť v dôsledku podtlaku k vysatiu zápachovej uzávierky. Naopak priaznivé prúdenie nastáva pri odbočke 88,5°, kedy nedochádza k vysatiu zápachovej uzávierky. V Nemecku sa preto redukované odbočky na odpadovom potrubí pod uhlom 45° nesmú navrhovať.
Experimentálne merania potvrdili, že kolmé odbočky 90°, t.j. odbočky s tzv. veľkým uhlom odbočenia, sú z hydraulického hľadiska nevyhovujúce a vhodnejšie sú odbočky 87,5° alebo 88,5° s tzv. malým uhlom odbočenia, pri ktorých sa uvažuje aj s väčšími maximálnymi prietokmi. Z hľadiska hlučnosti má veľký vplyv aj rýchlosť prúdenia odpadovej vody v potrubí. Reálna rýchlosť v odpadovom potrubí s dĺžkou 30 m dosahuje hodnotu okolo 10 m/s.
Zmeny smeru a zalomenia odpadového potrubia
V dôsledku dispozičného riešenia je často nutné zmeniť smer odpadového potrubia a vytvoriť odskok alebo zalomenie. Pri odskoku s uhlom najviac 45° od zvislice nevznikajú výrazné zmeny tlaku v potrubí, nie je nutné ani zväčšovať dimenziu potrubia. Pri zalomení odpadového potrubia však dochádza k väčším rozdielom tlaku po dĺžke potrubia ako na priamom potrubí.
Z krivky reálnej rýchlosti prúdenia vyplýva, že do dĺžky potrubia cca 22 m krivka stúpa na hodnotu okolo 10 m/s, potom však rastie minimálne. Pri krátkych odpadových potrubiach nevznikajú kritické podtlaky, preto je dovolené napríklad v prípade nízkeho podhľadu riešiť zmenu smeru odpadového potrubia do ležatej časti - zvodového potrubia kolenom 88,5°, prípadne vhodnejšou alternatívou 2 × 45° kolenom.
Špecifické riešenia pre zalomenia
- Odpadové potrubia od 10 do 22 m dĺžky: Pri zalomení menšom ako 2,0 m sa povoľuje riešiť prechod odpadového potrubia do ležatej časti dvoma 45° kolenami s obtokom pre prívod vzduchu. Obtokové potrubie sa s odpadovým potrubím spojí najmenej 2,0 m nad zalomením a najmenej 1,0 m pod zalomením. Menovitá svetlosť obtokového potrubia je rovnaká ako menovitá svetlosť ležatého úseku zalomenia odpadového potrubia. Zariaďovacie predmety inštalované v podlaží nad obtokom sa môžu pripojiť len do obtokového potrubia.
- Zalomenie ≥ 2,0 m: Prechod do ležatej časti sa odporúča navrhovať podľa EN 12056.
- Odpadové potrubia nad 22 m: Zalomenie menšie než 2,0 m sa navrhuje rovnako ako pre potrubia od 10 do 22 m. Ak je dĺžka odpadového potrubia nad zalomením väčšia ako 30 m, musí byť aj sklon obtokového potrubia najmenej 2 %.
Podľa STN 73 6760 navyše platí, že pri zalomení odpadového potrubia s uhlom väčším než 45° (najviac 88,5°) od zvislice (nehľadiac na dĺžku odpadového potrubia) je nutné zväčšiť priemer potrubia na menovitú svetlosť, ktorá je najbližšia vyššia k menovitej svetlosti podľa príslušných tabuliek. Zväčšenie menovitej svetlosti sa realizuje tesne nad zalomením, pri väčšom počte zalomení sa svetlosť zväčšuje len pri najvyššom zalomení. Norma predpisuje minimálny sklon ležatej časti potrubia pri zalomení najmenej 2 %.
Pripojenie zariaďovacích predmetov po zalomení
Pripojenie zariaďovacích predmetov môže byť samostatnými potrubiami do zvodového potrubia, prípadne spoločným nevetraným pripájacím potrubím, alebo vetraným pripájacím potrubím s obtokom vo výške min.