Rozvod vodovodních trubek v bytě: běžná schémata a možnosti realizace

Voda je klíčovým prvkem zabezpečení života každé domácnosti. A správný rozvod vodovodních trub v bytě zajišťuje nepřetržitý přívod vody ke všem odběrným místům – sanitární technice a zařízení.

Návrh systému je založen na hydraulickém výpočtu, stanovení pravděpodobných tlakových ztrát a volbě průměru trub. Důležitou roli hraje i samotné schéma rozvodu – kolektorové nebo sériové. Přiznejte si, na první pohled se vše zdá složité a zamotané. Není tomu však tak.

Pomůžeme Vám zorientovat se v nuancích uspořádání vnitřní vodovodní sítě, označíme principy a schémata umístění hlavního potrubí. Po prostudování materiálu zvládnete navrhování a rozvod vodovodních trub sami.

Návrh vodovodu v bytě

Příprava správného projektu rozvodu vodovodu umožní vyhnout se problémům jak ve fázi montáže trub, tak i později při používání zařízení spotřebovávajících vodu.

Je třeba přesně určit seznam sanitární techniky a stacionárních domácích zařízení spotřebovávajících vodu, která budou v bytě instalována. Poté nakreslit plán bytu v měřítku a vyznačit na něm pozice zařízení, která vyžadují připojení k vodovodu.

Zbývá určit schéma rozvodů potrubí, které v plánu zohledňuje všechna stacionární zařízení spotřebovávající vodu. Kromě odběratelů vody se na schématu vyznačuje zařízení, které je součástí vodovodního systému (vodoměry, čerpadla apod.), délka úseků potrubí a průměry trub.

Vodovodní vedení je praktičtější vést po stěnách – v drážkách nebo na povrchu. V případě potřeby lze povrchové vedení zakrýt plastovým nebo sádrokartonovým krytem (+)

V ideálním případě by mělo schéma zohlednit pozice a charakteristiky (rozměr, typ) přechodek, tvarovek, spojek apod. To je však proveditelné pouze pro instalatéra. Jednodušší je připravit projekt bez těchto „podrobností“, jít s ním do instalatérského obchodu a ukázat projekt prodavači. Ten pomůže vybrat potřebné „drobné“ komponenty.

Než se však vydáte pro trubky a tvarovky, je třeba provést hydraulický výpočet projektu vodovodního systému. To umožní ujistit se, že nedochází k výraznému poklesu tlaku v navrhovaném systému rozvodu vody a že je schopen zásobovat vodou všechny spotřebitele při jejich současném provozu.

Hydraulický výpočet vodovodu bytu

Hydraulickým výpočtem vodovodu se rozumí výpočet tří parametrů:

• průtok vody v jednotlivých úsecích potrubí;
• rychlost proudění vody v potrubí;
• průměr trubek, při kterém bude pokles tlaku přijatelný.

Pokud s ohledem na ztráty při pohybu v potrubí bude tlak nižší než norma, bude nutné na přívodu vody nainstalovat čerpadlo pro zvýšení tlaku.

Vodovodní vedení postavená na spojkách T-kusů se snadněji montují a skrývají před zraky. Poslednímu odběrnému místu však může chybět tlak (+)

Normativní průtok vody pro konkrétní sanitární zařízení lze zjistit buď z jeho technického listu, nebo v obecné podobě podle SP 30.13330.2012 (příloha A1).

Údaje o normativním průtoku z uvedené přílohy použitelné pro domácí sanitární zařízení jsou uvedeny v tabulce na obrázku.

Čím více zařízení je připojeno k vodovodní síti a čím častěji jsou používána současně, tím
větší je riziko nedostatečného tlaku. Týká se to zejména sériových potrubí (+)

Vzhledem k tomu, že sanitární zařízení v bytě jsou součástí jedné vodovodní sítě a předpokládá se jejich současné použití, průtoky se sčítají.

Například v bytové vodovodní síti jsou umyvadlo, sprcha a toaleta, jejichž současný provoz je zcela možný. Sečteme nejvyšší sekundové průtoky prvních dvou zařízení: 0,15+0,2=0,35 l/s.

U toalety je v tabulce uveden maximální průtok vody za sekundu pro splachování, nikoliv pro plnění nádržky. Proto je třeba přepočítat na sekundy průměrný hodinový průtok tohoto sanitárního zařízení: 4:3600=0,0011 l/s. Celkový sekundární průtok pro tři zařízení činí: 0,35+0,0011= 0,3511 l/s.

Výpočet průměru vodovodních trub

Průřez vodovodní trubky, přesněji plocha průřezu, se určuje vzorcem:

S=π·r²,

kde:

• S – plocha průřezu trubky, m²;
• π – číslo pí s dostatečnou hodnotou 3,14;
• r – poloměr vnitřního průřezu, m.

Obecně platí, že u ocelových trubek se poloměr rovná polovině jmenovité světlosti (DN). U plastových trubek se jmenovitý vnější průměr a vnitřní průměr obvykle liší o jeden krok. Například u polypropylenové trubky 40 mm odpovídá vnitřní průměr přibližně 32 mm.

Pouze pomocí vzorce pro výpočet průřezu trubek nelze vypočítat potřebné průtokové parametry vodovodu.

Je třeba použít další vzorec:

Q=V·S,

kde:

• Q – průtok vody, m³;
• V – rychlost proudění vody, m/s;
• S – plocha průřezu trubky, m².

Normy pro vnitřní vodovody omezují rozsah rychlosti vody na 0,7–1,5 m/s. Pokud se voda pohybuje vyšší rychlostí, vodovodní trubky budou poměrně hlučné. Určíme vnitřní průřez potrubí s ohledem na maximální přípustnou rychlost vody.

Čím vyšší je rychlost kapaliny ve vodovodních trubkách, tím větší je odpor proti jejímu pohybu. Navíc
při poklesu tlaku v 16mm potrubí kvůli nedostatečnému průřezu nepomůže ani zvyšovací čerpadlo (+)

Nejprve převedeme vypočtený průtok vody pomocí výše vypočtených údajů pro umyvadlo, toaletu a sprchu na metry krychlové za sekundu: 0,3511·0,001= 0,0003511 m³/s.

Nyní lze vypočítat minimální plochu průřezu potrubí pomocí druhého vzorce a zadáním maximální přípustné rychlosti vody: S=0,0003511:1,5=0,000234 m².

Určíme poloměr vnitřního průřezu vodovodu podle prvního vzorce: r²=0,000234:3,14=0,00007452. Vypočítáme druhou odmocninu této hodnoty a dostaneme: r=0,00863 m. Odpovídajícím způsobem bude poloměr vnitřního průřezu v milimetrech 8,63 mm.

Vynásobením získané hodnoty poloměru dvěma získáme požadovaný průměr trubky pro vodovod: 8,63·2=17,26 mm. Tj. optimální jmenovitá světlost potrubí bude 20 mm (zaokrouhlení nahoru).

Výpočet tlakových ztrát vodovodu

Vzorec pro stanovení tlakové ztráty na potrubí dané délky je následující:

H=iL·(1+K),

kde:

• H – velikost tlakové ztráty, m;
• i – hydraulický sklon trubek vodovodní sítě bytu;
• L – délka vodovodních trubek, m;
• K – součinitel související s účelem vodovodní sítě.

Pro vodovodní potrubí pro domácí a pitné účely je součinitel K roven 0,3.

Obecně platí, že největší potíž s tímto vzorcem vzniká v souvislosti s málo srozumitelným parametrem „hydraulický sklon“. Rozumí se jím odpor proti pohybu vody, který trubka klade.

Parametry ovlivňující hydraulický sklon:

1. Rychlost pohybu vody. Čím větší rychlost, tím vyšší hydraulický odpor potrubí.
2. Průměr trubky vedoucí vodu. Čím je menší, tím vyšší je hodnota hydraulického odporu.
3. Stupeň hladkosti vnitřních stěn trubky. Tato charakteristika závisí na materiálu potrubí (trubka z HDPE je hladší než ocelová) a na době jeho provozu (usazeniny vodního kamene, rez).

Nejpohodlnější způsob výpočtu hydraulického sklonu je tabulka F.A. Ševeleva. S jejím použitím lze poměrně rychle určit hydraulický sklon s ohledem na průměr, materiál potrubí a rychlost vody.

Pokud počet zařízení spotřebovávajících vodu přesahuje 7 kusů a délka vodovodu je více než 25 m,
bude nutné buď vybudovat hlavní potrubí na kolektorovém hřebenu, nebo použít 20 mm trubku (+)

Avšak údaje z tabulky Ševeleva jsou poněkud zastaralé – moderní sanitární technika pracuje při vyšším přetlaku než sanitární zařízení minulého století. Dnes by měl být normální přetlak v bytovém vodovodu alespoň 0,3 kgf/m.

Jako příklad provedeme výpočet tlakové ztráty ve vodovodním systému z plastové trubky o průměru 20 mm, celkové délce 23 m a maximální rychlosti vody 1,5 m/s.

Hodnota hydraulického sklonu pro potrubí s uvedenými parametry bude 232,7 za předpokladu délky 1000 m (1000i). Pro zjištění hodnoty i použité ve vzorci pro výpočet tlakové ztráty je třeba vydělit 1000, tj. 232,7:1000=0,2327.

S ohledem na hodnotu koeficientu 0,3 (vodovod pro domácnost a pitnou vodu) vypočítáme vzorec: H=0,2327·23·(1+0,3)=6,95 m.

Tj. přetlak na posledním (koncovém) sanitárním zařízení 0,5 atmosféry bude dosažen, pokud je v síti bytového vodovodu udržován tlak rovný 0,5+0,695=1,195 kgf/cm².

Protože tlak v hlavním potrubí obvykle není nižší než 2,5 atmosféry, je podmínka provozu vodovodu uvedeného v příkladu zcela splněna.

Schémata rozvodu vodovodu

Výběr optimálního schématu připojení sanitárního zařízení spotřebovávajícího vodu závisí na počtu odběrných míst, fázi rekonstrukce, ve které se byt nachází, a finančních možnostech jeho vlastníka.

V současnosti jsou nejrozšířenější dva způsoby distribuce vody k odběrným místům v bytě:

1. Sériové. Z vodovodních stoupaček je vyvedeno jediné hlavní potrubí, které postupně napájí sanitární zařízení a spotřebiče.
2. Kolektorové. Přes rozdělovač vody, nazývaný „hřeben“, kapalina přichází k odběrným místům v bytě po samostatných trubkách.

Často se v systémech bytového vodovodu oba typy rozvodů kombinují, což je pohodlné a výhodné. Podívejme se na uvedená schémata podrobněji.

Sériový rozvod vodovodu

Při plánování stavby bytového vodovodu s použitím T-kusů (sériového) je důležité neudělat chybu v průměru trubek. Správný výběr průřezu hlavního potrubí umožní mimo jiné výpočet tlakových ztrát vody.

Sekce potrubí, které spojují zařizovací předměty s napájecím potrubím, jsou s ním spojeny pomocí T-kusů nebo vodních vývodů (+)

Tento způsob budování vodovodu v bytech byl široce používán v sovětské minulosti z následujících důvodů – malá plocha bydlení, jednoduchost a levnost provedení prací.

Nevýhody sériového potrubí se projevují výrazným poklesem tlaku vody na posledním zařizovacím předmětu, který je k němu připojen. U systémů TUV (teplé užitkové vody) voda výrazně chladne, je nutné ji vypouštět a čekat, až kapalina požadované teploty doteče potrubím ke spotřebiteli.

Avšak při malé délce vodovodního systému volbu T-kusového schématu dodávky ospravedlňuje jeho relativní levnost.

Kolektorový rozvod vodovodu v bytě

Od sériového potrubí se kolektorové vedení liší tím, že umožňuje použití trubek menšího průřezu bez ztráty tlaku. Čerpadlo pro vodovod na hřebenu není potřeba.

Princip kolektorového rozvodu připomíná topný systém «podlahové vytápění» – proudy vody jsou rozděleny do několika potrubních větví malé délky (+)

Pro velké byty je takové vějířové rozvádění vody ideální.

Především objemy dodávky vody do každého jednotlivého potrubí umožňují přesné nastavení. Speciální mechanismy na kolektorovém «hřebenu» se nastavují pro dodávku potřebného množství kapaliny.

To je zvláště výhodné pro řízení TUV – kdykoli lze omezit přívod teplé vody k určitému odběrnému místu. Ale rozdělovačová vodovodní schémata mají složitou architekturu a potřebují více trubek pro stavbu.

Trubky pro bytový vodovod

Právě materiál vodovodních trubek určuje možné způsoby jejich montáže. V domácnostech se používají trubky čtyř základních druhů: z oceli, z mědi, z kovoplastu a ohebné trubky, nazývané instalační přívodky.

Ocelové trubky jsou nejpevnější, a tedy spolehlivé. Proto se v bytech veškeré rozvody související s vodovodními stoupačkami provádějí pouze z oceli. Největší odolností vůči korozi disponují pozinkované ocelové trubky.

Měděné potrubí je spolehlivější než ocelové nebo plastové. Ale pouze za předpokladu profesionálního
provedení. Pájení segmentů měděných rozvodů – není úkol pro amatéra.

Montáž vodovodního systému se provádí pomocí svařovaných a nátrubkových spojů, a také za použití lisovacích tvarovek pro ocelové trubky. U pozinkovaných trubek není svařování použitelné, protože by zničilo ochrannou vrstvu.

Vysokou spolehlivostí a životností se vyznačují trubky z mědi, ale jsou nejdražší. Měděné trubky mají vysoký tepelný výkon, tepelná izolace je pro ně povinná. Spojování měděných trubek se provádí kapilárním pájením a pomocí svorníků – závitových a lisovacích tvarovek.

Přes veškerou výhodnost plastových trubek jako vodovodních rozvodů mají svá provozní omezení – práce s vodou o teplotě nižší než 95 °C a pod tlakem nejvýše 10 atmosfér. Montáž PVC segmentů při budování vodovodní sítě se provádí pomocí speciálních tvarovek.

Nejrozšířenější jsou kovoplastové trubky. Dobře se hodí pro vnitřní rozvody v místnostech bytu. Hlavní nevýhoda vodovodního kovoplastu – nízká odolnost vůči mechanickému poškození. Takové trubky se montují pouze se založením do stěn, nelze je vést otevřeně.

Hadice flexibilní sanitární připojky je uzavřena v kovovém opletení. Díky opletení je schopna odolávat vysokému tlaku, je však náchylná k vnějšímu poškození.

Tento typ připojky se používá v rámci jedné místnosti, například pro připojení umyvadla, myčky nádobí nebo pračky, ohřívače vody ke zdroji vody.

Spojování kovových trub pomocí závitových vsuvek

Fixace úseků trubek tímto způsobem se provádí pomocí závitového spoje. Spojované trubkové sekce musí mít vnitřní závit (jeden segment) a vnitřní závit (druhý segment). Závitové průměry se udávají v palcích. Provádějí se závity o průměrech 1/2, 3/4, jeden palec, jeden a půl, dva palce atd.

Montáž vodovodních rozvodů bez speciálních klíčů bude obzvláště obtížná. Navenek jednoduchý plynový klíč
umožní utáhnout matici a přidržet trubku, přičemž tyto práce lze provádět jednou rukou.

Rozlišujeme závit trubkový a upevňovací. První se řeže na trubkách, druhý na spojkách a ostatních upevňovacích prvcích (tvarových dílech).

Pro spojení dvou pevně upevněných sekcí potrubí se používají rozebíratelné spoje – sgony. Na jednom trubním segmentu je proveden dlouhý závit – dostatečný pro úplné našroubování spojky a přivedení k druhému segmentu s naříznutým krátkým závitem.

Zbývá sešroubovat spojku ze sgonu první trubky na krátký závit druhé, která se spojuje s první.

Postup montáže sgonu je následující:

1. Pro utěsnění krátkého závitu se na něj navine lněné těsnění, které se natře olejovou barvou (např. suříkem). Lze provést těsnění plastovou PTFE páskou.
2. Na trubkovou sekci s dlouhým závitem se našroubuje kontramatice. Je nutná pro fixaci spojky.
3. Spojka se našroubuje na dlouhý závit až ke kontramatici.
4. Po srovnání spojovaných trubek našroubujeme spojku na sekci s krátkým závitem. Zbývá utěsnit pramenem lnu úsek dlouhého závitu mezi kontramaticí a spojkou, přišroubovat kontramatici ke spojce tak, aby se těsnění nacházelo v fazetě kontramatice.

Pro vytvoření sgonu je vhodné použít speciální trubkové klíče – systému Volevač a dvouramenný.

Komplex vodovodního kolektoru je lepší sestavit zcela z kovových prvků. Pak
bude rozvodný uzel nejspolehlivější, jeho segmenty zaručeně nepovolí.

Kromě spojek lze kovové trubky spojovat pres-fitinky určenými pro měděné nebo ocelové trubky. Pres-fitinky vypadají jako běžné spojky, ale mají další vybavení – těsnicí kroužky. Ty se používají k lisování trubek (jsou potřeba speciální kleště) spojovaných pres-fitinkovou vsuvkou.

Nejpevnější jsou svařované spoje, ale kvalitně je může provést pouze odborník. Připomínáme, že pozinkované trubky nelze svařovat, protože by se sloupila vrstva zinku.

Kapilární pájení, používané při vytváření vsuvky na měděném vodovodu, se provádí hořákem dosahujícím teploty 150^°C. Pájka se taví v 0,4 mm mezeře (ne více!) mezi fitinkem a trubkou a pevně spojuje segmenty vodovodu. Upozorňujeme, že takové pájení provádí pouze profesionál, neodborník ho nezvládne.

Způsoby spojování měděných trubek představí následující fotovýběr:

Nuance montáže kovoplastových trub

Montáž se provádí speciálním nářadím: nůžkami na trubky, kalibrátorem, trny pro ohýbání trubek (vnitřními a vnějšími), pres-nářadím a klíči.

Spojování kovoplastových trubek se obvykle provádí kompresními nebo lisovacími fitinkami. Princip montáže spojek pomocí kompresních fitinek je poměrně jednoduchý, je založen na závitovém spojení. Montáž s použitím lisovacích fitinek je složitější, podívejme se na ni podrobněji.

Spolehlivost montáže vodovodu z plastových trubek je do značné míry spojena s fitinkami, kvalitou jejich výroby a montáže na komunikacích. Vybírat fitinky pouze na základě ceny je nesprávné (+)

Konstrukce lisovacích fitinek používaných při montáži kovoplastových potrubí zahrnuje vnitřní šroubení a lisovací objímku. Uprostřed lisovací fitinky je umístěn kroužek z plastového dielektrika.

Před zahájením montáže se provádí řezání trubky, přičemž místo řezu na ní změní tvar na oválný. Pro navrácení konce kovoplastové trubky do kulatého tvaru se používá speciální nástroj – kalibrátor.

Navenek připomíná víceúrovňovou dětskou pyramidu, jen kroužky jsou neodnímatelné. Pro vyrovnání odříznutého konce trubky na určitý poloměr se kalibrátor zašroubuje dovnitř pomocí rukojeti.

Pro montáž kompresní fitinky je nutné postupně nasadit na trubku matici s rozříznutým kroužkem, opatrně zasunout šroubení až na doraz a poté utáhnout matici.

Pro provedení spojení lisovací fitinkou se na trubku nasadí lisovací kroužek, poté se vloží šroubení a pomocí lisovacích kleští se provede lisování objímky.

Upevnění kovoplastové trubky na povrchy se provádí pomocí speciálních klipů, které jsou předem upevněny na podlaze nebo stěnách.

Vzhledem k tomu, že kovoplastové trubky jsou dobře ohebné, není nutné je řezat s instalací tvarovky v oblasti ohybu. K tomu, aby trubka získala zakřivený tvar, se používají vnitřní nebo vnější pružné trny.

Závěry a užitečné video k tématu

Montáž vodovodu z kovoplastových trubek provedená mistrem instalatérem:

Praktický video návod k instalaci spojek pro kovoplastové trubky, montáži přechodů a mezilehlých sekcí vodovodu:

Videoprůvodce kapilárním pájením měděných trubek pro vodovodní potrubí:

Pravidla výběru polypropylenových trubek pro vodovod:

Vybudování funkčního vodovodního systému v bytě není možné bez pozornosti k detailům v každé fázi – projektování, provedení hydraulického výpočtu nebo sestavení vybraného schématu rozvodu. Nicméně, spolehnout se na typová řešení nebo provést stavbu efektivního vodovodu na léta dopředu – je na Vás.

Podělte se se čtenáři o osobní zkušenosti s organizací rozvodu vodovodních trubek. Prosím, zanechejte komentáře k článku, ptejte se na dotazy, které Vás zajímají, a zapojte se do diskuzí o materiálu. Blok pro zpětnou vazbu je níže.