Výpočet dešťové kanalizace: rozbor důležitých zvláštností projektování

Technické zařízení určené pro sběr a odvod dešťové (tající) vody se nazývá dešťová kanalizace. Je to jedna z těch důležitých konstrukcí hospodářsko-technického určení, které patří mezi nepostradatelné prvky obytných, hospodářských a průmyslových budov.

Důležitým faktorem při výstavbě je výpočet dešťové kanalizace. Budování systému „naslepo“ hrozí riziky zatopení nebo přesušení krajinných ploch a také zničením struktury půdy.

V námi předloženém článku jsou podrobně rozebrány druhy dešťových kanalizací, popsány způsoby jejich výstavby. Jsou uvedeny základní principy projektování systémů odvodu atmosférické vody. Jsou poskytnuta cenná doporučení pro výstavbu.

Klasifikace druhů “dešťových kanalizací”

Praxe výstavby různých druhů staveb ukazuje použití tří typů systémů, z nichž každý se liší způsoby sběru a odvodu produktů atmosférických srážek:

1. Na základě otevřených kanálů a žlabů (aryčná).
2. Na bázi uzavřených šachet a potrubí (uzavřená).
3. Na základě kombinovaného řešení (smíšená).

První projekt se v praxi realizuje stavbou kanálů, které spojují vodní sběrné žlaby mezi sebou a nakonec odvádějí shromážděnou vodu za hranice zamýšleného území.

Všechny tyto prvky dešťové kanalizace mají otevřené spojení s okolním prostředím. Pro výstavbu takových staveb je zapotřebí relativně malé množství zdrojů a materiálů.

Schéma uzavřené dešťové kanalizace by mělo být považováno za konstrukčně dokonalejší. Zde se budují skryté odvodňovací linie a také systém dešťových vpustí – speciálních meziakumulačních nádrží.

Dešťová kanalizace otevřeného typu v průmyslovém provedení. Hlavními konstrukčními prvky jsou betonové žlaby, na které se pokládají kovové rošty. Stejným principem se staví otevřené schéma dešťovky pro soukromou bytovou výstavbu.

Odvod shromážděné vody probíhá pomocí sítí potrubí uložených a skrytých pod zemí. Shromážděné srážkové vody jsou obvykle odváděny do čistíren a dále do vodních ploch přírodních nádrží.

Třetí varianta – smíšená dešťová kanalizace. Staví se na základě montážních komponentů určených pro systémy otevřeného i uzavřeného typu.

Projektování smíšené dešťové kanalizace se provádí na základě racionality provozu systému na jednotlivých částech území. Nemalou roli při rozhodování o výběru kombinované varianty hraje finanční stránka její realizace.

Samostatně je třeba vyzdvihnout árykový (žlabový) systém sběru a odvodu dešťové vody. Toto schéma dešťové kanalizace má spolu s jednoduchou konstrukcí univerzálnost provozu.

Áryková dešťová kanalizace má výhody v tom, že kromě funkce odvodu dešťové vody může plnit roli dodavatele vláhy pro zemědělské plodiny. Je také ekonomičtější variantou výstavby ve srovnání s jinými projekty.

Díky árykové konstrukci je možné zorganizovat nejen zcela efektivní odvod srážkových vod. Stejný systém lze úspěšně použít jako zavlažovací konstrukci, například pro potřeby příměstského (chatařského) hospodářství.

Co se zohledňuje při výpočtu?

Pro každý konkrétní stavební objekt (užívané území) je běžné projektovat individuální schéma dešťové kanalizace.

Základem jsou však vždy řešení typická pro standardní projekty výstavby dešťovky. Standardní řešení obvykle vyžadují technické výpočty před zahájením stavby systému.

Výpočty se provádějí s ohledem na SNiP a s přihlédnutím k následujícím faktorům typickým pro konkrétní lokalitu a objekt:

• norma srážek za rok;
• vlastnosti půdy;
• plocha objektu;
• hmotnost odváděných vod;
• požadovaná plocha odtoku.

Kromě údajů o hmotnosti odváděných srážek lze další informace získat dotazem u místní meteorologické služby. Podmíněné množství odváděných produktů atmosférických srážek se vypočítá podle vzorce, kde se jako výpočtové údaje použije plocha povodí a parametr intenzity těchto srážek.

Matematický tvar vzorce:

M = (A * 20) * S * k,

V něm platí:

• M – hmotnost odváděných vod;
• A – intenzita atmosférických srážek během 20 minut;
• S – sběrná plocha (u střechy navíc +30 % celkové plochy stěn budovy);
• k – součinitel absorpce vlhkosti materiálem objektu.

Jako materiály objektu často vystupují střešní krytiny (k=1); betonové a asfaltové konstrukce (k=0,9); zemina (k=0,75); drcený kámen, štěrk (k=0,45).

Specifika projektování systému

Odvod atmosférických srážek ze střechy budovy se provádí pomocí systému sběru dešťové vody. Jedná se o vnější potrubí stoupacích vedení umístěných pod koncovými body sběrných žlabů. Sběrné žlaby se montují po obvodu střešní plochy pod spodním okrajem krytiny.

Sběr dešťové (tající) vody z plochy střechy se provádí především žlaby. Tyto konstrukční prvky se montují podél spodního okraje střešní krytiny a v nejnižším bodě sklonu přiléhají ke stoupačce. Dále je voda potrubím směrována k dešťovému vpusti.

Na plochých střechách odtéká voda přímo do trubních stoupaček. Při tomto schématu se odvodní potrubí obvykle montuje svisle uvnitř budov a jejich horní hrdla se vyvedou na střechu a tvoří jeden celek se střešním pláštěm. Na plochých střechách rodinných domů je přípustná jedna okapová vpusť.

Pokud jsou v domě použity vnitřní stoupačky s otevřeným vývodem, jejich konstrukce musí umožňovat odvod tající vody v zimním období do systému domovní kanalizace. Odtokové vedení musí být provedeno s vodním uzávěrem. Na základě výpočtových údajů o hmotnosti průtoku vody se volí průměr trubek pro stavbu stoupačky dešťové kanalizace.

Tabulka pro výběr trubek pro stoupačku:

Preferovaný materiál trubek vnitřních odvodů – plast, azbestocement, litina. Plechové a plastové trubky se obvykle používají pro stavbu vnějšího systému dešťové kanalizace.

Při montáži horizontálních hlavních vedení je třeba dodržet normovaný sklon (nejméně 0,005 m a nejvýše 0,15 m na 1 m délky vedení).

Projekty dešťové kanalizace pro individuální bytovou výstavbu obvykle předpokládají použití plastových trubek pro montáž lineárních hlavních vedení. To není nejspolehlivější varianta, ale nejekonomičtější. Častá poškození jednotlivých úseků však veškeré úspory anulují.

Pro případy údržby je nutné zajistit instalaci revizních otvorů a čisticích prvků. Na stoupačkách dešťové kanalizace se revize montují v rámci spodního podlaží budovy.

Pro výpočet průtočné kapacity žlabů lineární dešťové kanalizace je třeba zohlednit plochu řešeného objektu, velikost sklonu směrem ke kanálům a součinitel vsaku přijatý pro pokrytí území. Kromě těchto údajů bude ještě zapotřebí vypočítat hydraulický průřez žlabu.

Obecné principy uspořádání “dešťové kanalizace”

Majitelé rodinných domů jsou schopni vlastnoručně budovat komunikace pro sběr a odvod dešťových (tajících) vod. Po provedení všech výpočtů a pořízení potřebných materiálů přistupují k činnostem pro vybudování dešťové kanalizace.

Nejprve se na pozemku u domu vykopou příkopy pro odvodňovací vedení podle plánu. Příkopy se vedou k místům umístění odtokových stoupaček (okapových trub). Pro plánování systému soukromého hospodářství postačuje hloubka příkopů 300–500 mm.

Při hloubení příkopů se zohledňuje sklon budoucích potrubí (nebo žlabů) směrem k centrálnímu sběrnému zásobníku. Dno hotových příkopů se zhutní pomocí dusání a zasype se vrstvou říčního písku (výšky nejméně 200 mm).

Na plochách pod okapovými trubkami se vykopou jamky pro lapače deště a ty se nainstalují. Tyto prvky systému představují malé nádrže obdélníkového tvaru (5–10 litrů).

Pro zřízení revizních a otočných šachet se doporučuje použít hotové průmyslové plastové nádrže nebo vyrobit lití z polymerbetonu. První varianta je dražší, ale jednodušší na instalaci a údržbu.

Průmyslově vyráběné lapače deště jsou zpravidla doplněny sběrnými koši na hrubý odpad. Přírodní odpad se nevyhnutelně dostává do dešťové kanalizace s proudy dešťové vody.

Jedna z mnoha existujících konstrukcí lapačů deště. Materiál výroby – plast. Optimální volba v rámci projektů soukromých nemovitostí. Tyto nádrže jsou zpravidla doplněny filtračními koši pro zachycení hrubého odpadu.

V závislosti na zvolené technologii výstavby dešťové kanalizace (otevřená nebo uzavřená) se do příkopů ukládají žlaby nebo se montuje vedení z polymerových trubek.

Pokud se zhotovuje jednoduchý žlabový odvod s vyústěním na blízký trávník, je vhodné počítat s riziky možného odplavení půdy v místech výtoku. Prvky uzavřené montáže se ve spojích musí těsnit.

Takto sestavené komunikace musí být připojeny ke společnému zásobníku nebo ke kolektoru centralizované sítě.

Rovněž je třeba se postarat o vybudování lapačů písku bezprostředně před vstupem do společného zásobníku. A nezapomenout nainstalovat revizní šachty. Jejich montáž je nutná na úsecích vedení delších než 10 metrů a také v místech schématu, kde vznikají zatáčky odvodňovacího vedení.

Způsoby odvodu shromážděné vody

Vážným úkolem pro vlastníky příměstských nemovitostí je odvod dešťové vody nasbírané z celkové plochy pozemku.

Pokud v blízkosti domu nejsou centralizované komunikace, pro řešení tohoto úkolu zbývají dvě možnosti:

1. Sběr do speciální nádrže s následným využitím k zalévání;
2. Odvod vody ze zásobníku do půdy nebo do přirozených přírodních oblastí.

První varianta je považována za racionální za předpokladu, že na území domu jsou objekty pro zavlažování. V tomto případě bude zapotřebí jednoduchého zařízení (domácí čerpací stanice) k odčerpávání vody z akumulační nádrže a její následné dodávky na zavlažované plochy.

Schéma odvodu shromážděné dešťové vody do půdy. Jedno z možných použitelných schémat, která jsou k dispozici vlastníkům venkovských domů. Účinnost z hlediska rychlosti odvodu je nízká, ale vzhledem k použití na malých plochách je toto schéma zcela vhodné.

Druhá varianta je spojena s velkými obtížemi. Odvod do půdy je časově náročný proces. Kolik času bude potřeba na odvod, závisí na schopnosti půdy absorbovat vlhkost. Na různých reliéfních úsecích se koeficient nasycení půd vlhkostí může výrazně lišit.

Aby bylo možné odvádět produkt dešťové kanalizace do přirozených přírodních zón („na reliéf" nebo „na krajinu"), bude nutné realizovat dodatečné schéma. Toto schéma zahrnuje centrální sběrač vody a systém půdního dočištění, například filtrační pole.

Schéma odvodu „na reliéf" nebo „na krajinu" je doprovázeno obtížemi při výstavbě čistících modulů. Obě varianty vyžadují schválení ze strany orgánů ochrany přírody.

Obvykle se vlastník nemovitosti (pozemku) musí kvůli předmětu schválení obrátit na následující organizace:

1. Odbor přírodního dozoru.
2. Správa rybářství.
3. Správa spotřebitelského dozoru.
4. Správa povodí a vodního hospodářství.
5. CGMS.

Pod předmětem schválení se rozumí „Projekt norem charakterizujících postup vypouštění". Na základě takového projektu se vydává povolení, které umožňuje vypouštění znečištění „na krajinu" nebo „na reliéf", a také se rozhoduje o poskytnutí vodního útvaru.

Vypouštění vody z dešťové kanalizace „na reliéf" nebo „na krajinu". Tato schémata nejsou nijak regulována dokumenty SNiP.

Realizace těchto variant nelegálním způsobem je spojena s rizikem vysokých pokut, zatímco legální vypouštění vyžaduje schválení ze strany orgánů veřejné moci.

Projekty soukromých nemovitostí tradičně zahrnují vedle dešťové kanalizace i další komunikační sítě. Domovní kanalizace a drenážní systém jsou také součástí domovních komunikací. Princip jejich činnosti se jen málo liší od fungování dešťové kanalizace, v čemž majitelé rodinných domů často spatřují možnost využití těchto sítí.

Mezitím je slučování dešťové kanalizace s domovní kanalizační schématem odvodu odpadních vod zakázáno SNiP. Zákaz slučování různých druhů kanalizace je způsoben zřejmými faktory.

Ano, pokud je dešťová voda odváděna do domovní kanalizace a při vysoké intenzitě srážek se normální úroveň kanalizačních odtoků zvyšuje několikanásobně.

Zatopení pracovních šachet vede k blokaci splaškových odtoků. Bahnité usazeniny a přírodní odpad pronikají do systému domovní kanalizace. V důsledku toho se budou muset zřizovatelé stavby po dalším dešti zabývat čištěním systému.

Sloučení dešťové kanalizace s kanalizačním řádem hrozí neblahým výsledkem. Přetížení systému odvodnění v důsledku narušení výpočtových zatížení vede k zatopení základů budovy.

Časté zatopení narušuje strukturu zeminy, což způsobuje posun základových bloků, podemílání podkladu pod monolitickou konstrukcí a později může vést k destrukci budovy.

Závěry a užitečné video k tématu

Užitečná videa rozšíří Váš rozhled o účelu a montáži dešťové kanalizace.

Video #1. Dešťová kanalizace v soukromém domě – od projektu k montáži:

Video #2. Průmyslové technologie:

Etapy navrhování a pečlivého výpočtu dešťové kanalizace jsou nedílnou součástí výstavby rodinných domů. Důkladně promyšlený projekt dešťovky a přesné výpočty – to je trvanlivost stavby a komfortní prostředí pro její obyvatele.

Chcete vyprávět o tom, jak jste zařídili dešťovou kanalizaci na vlastním pozemku? Chcete poskytnout užitečné informace a vložit fotografie k tématu článku? Pište prosím komentáře do bloku níže.