VNITŘNÍVODOVOD ROZVODY, MATERIÁLY,...

1

TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV 1 1

VNITŘNÍ VODOVOD

ROZVODY, MATERIÁLY, VÝPOČET

Ing. Stanislav Frolík, Ph.D.

- katedra technických zařízení budov -


Vnit řní vodovod• systém, zajišťující dopravu pitné vody k jednotlivým výtokům nebo zařízením • začíná HUV až po jednotlivé výtokové armatury

• Systémy rozvodu dle způsobu dopravy :- jednotný systém– pitná voda se rozvádí i pro účely užitkové a provozní- oddílný systém– samostatně pro jednotlivé druhy vod

• Systémy rozvodu dle tvaru :- větvené– nejčastěji, z hlediska ekonomiky nejméně náročný, tento sytém je však

náročný na tlak a může vytvořit úseky s min. odběrem a tím může dojít k zhoršení kvality odebírané vody,

- okruhové– tam, kde nutnost plynulé dodávky ( nemocnice, hotely, laboratoře,….)

- smíšené– kombinace okruhového a větveného systému,- horní či dolní rozvod- s požárním vodovodem zavodněným( pod stálým tlakem ) nebo nezavodněným

Tam, kde nestačí tlakové poměry ( výškové budovy ) je nutno navrhnout zesilovacístanici s rozdělením na tlaková pásma.

2


terén

VĚTEVNÝ SYSTÉM SPODNÍ ROZVOD

terén

VĚTEVNÝ SYSTÉM HORNÍ ROZVOD

terén

OKRUHOVÝ SYSTÉM

terén

KOMBINOVANÝ SYSTÉM

Systémy rozvodu dle tvaru :


Vnit řní rozvody- dostatečné množství vody

- dostatečný přetlak

- hygienická nezávadnost

- těsnost potrubí a armatur

- ochrana proti mrazu a vysokým teplotám

- životnost - fce p,t (50 let) , jednoduchá montáž , min. hlučnost

Části rozvodu:

• ležaté potrubí – vedené ve sklonu do 45o od vodorovné roviny

• stoupací potrubí – vedené svisle nebo do sklonu 45o včetně od svislé roviny

• připojovací potrubí – potrubí od stoupacího nebo ležatého potrubí k výtokům

• cirkulační potrubí – potrubí v okruhu teplé vody pro cirkulaci mezi zdrojem a výtokem

Rozvody vody musí být, pokud možno přímé, krátké a přístupné při montáži, izolování a výměně. V neprůlezných kanálech se rozvod pitné vody nesmí vést společně s potrubím ústředního vytápění.

Potrubí může být pod podlahou jen tehdy, pokud je vedeno v ochranné konstrukci s možností kontroly ( v chráničce, instalačním kanále, apod. )

3


Schéma vnitřního vodovodu :

H

H

H

terén

POŽÁRNÍ VODOVOD ZAVODNĚNÝ

PŘIPOJOVACÍ POTRUBÍHYDRANT

uzávěr vody zemní souprava

LEŽATÉ POTRUBÍ

ST

OU

PA

CÍP

OT

RU

BÍ

ST

OU

PA

CÍP

OT

RU

BÍ

vodom ěrnásestava

vodom ěruzávěr

TERÉN

POŽÁRNÍ VODOVOD NEZAVODNĚNÝ

PRO ZÁSAH MOBILNÍ

TECHNIKY

VODOVODNÍPŘÍPOJKA PŘÍVODNÍ POTRUBÍ (VNITŘNÍ VODOVOD)


4


Části vnitřního vodovodu

Připojovací potrubí

• napojení mezi výtokovou armaturou a stoupacím potrubím (stoupačkou)

• vedení většinou v drážce ve zdi, v instalačních příčkách nebo v podlaze

• při vedení v drážce ve zdi se nesmí napevno zazdít – z důvodu poškozenídélkovou roztažností. Jako ochrana proti poškození u kratších rozvodůvětšinou postačí izolace potrubí (zejména kolen a odboček).

Stoupací potrubí

• svisláčást potrubí propojující jednotlivá podlaží

• vedení v instalační šachtě, instalační příčce nebo v drážce ve zdi

• připojení na ležatý rozvod musí vyloučit přenos hmotnosti stoupačky na ležatý rozvod a možnost dilatace jak stoupacího potrubí

• stoupací potrubí se upevňuje (zpravidla objímkami) většinou podle technických předpisů výrobce tak, aby byla umožněna dilatace potrubí (pevnéa kluzné objímky, kompenzace)


Ležatý rozvod• vedení pod stropem přízemí nebo suterénu (spodní rozvod), v technickém

podlaží nebo v posledním podlaží (např. půdě) – horní rozvod• při vedení v nevytápěných místnostech (sklepy, půda) pozor na pokles teploty

v zimě z důvodu zamrznutí – teplota nesmí klesnout pod 5°C• ležaté potrubí se zpravidla zavěšuje pod strop a upevňuje se (zpravidla

objímkami) většinou podle technických předpisů výrobce tak, aby byla umožněna dilatace potrubí (pevné a kluzné objímky, kompenzace)

• potrubí spádováno k místu vypuštění (obvykle VS) ve sklonu 3 promile• umístění uzávěrů a vypouštění tak, aby byla každá stoupačka samostatně

uzaviratelná a vypustitelná

Části vnitřního vodovodu

5


Společné vedení studené a teplé vody je třeba navrhnout podle těchto zásad:

- připojovací potrubí teplé vody se umisťuje nad přip. potrubím studené vody,

- při pohledu na armaturu je přívod SV vpravo,

- cirkulační potrubí ve stoupacích vedeních se instaluje mezi potrubí studené a teplé vody,

- potrubí vedené v drážkách musí zůstat po zakrytí volné ( odnímatelné kryty ),

Pro sklon potrubí platí tyto zásady:

- mezi místem odvzdušnění a odvodnění je nejmenší sklon potrubí tři promile,

- ležaté potrubí SV je třeba spádovat k vodoměrné sestavě nebo domácí vodárně, kde by měla být vypouštěcí armatura,

- rozvody teplé vody se spádují k místu zdroje ohřevu ( pokud nejsou vedenéspolečně s potrubím SV ),

- úseky, které nelze odvzdušnit do stoupacího potrubí, je třeba odvzdušnit samostatným odvzdušňovacím ventilem,

- úseky, které není možné odvodnit funkčními výtoky, musí být odvodňovacíarmatury.


Uzávěry na potrubí

• hlavní domovní uzávěr objektu – součástí vodoměrné sestavy (pokud je v objektu), pokud je VS v šachtě, potom se umisťuje za obvodovou zdí

• před každým stoupacím potrubím (delším než 2 podlaží) se umístí uzavíracíarmatura (kohout) s vypouštěním

• na připojovací potrubí zásobující samostatnou účelovou nebo bytovou jednotku (spolu s poměrovým vodoměrem)

• rozsáhlé vnitřní vodovody se dělí uzávěry na menší úseky• před související skupiny zařizovacích předmětů (např. pánské WC, dámské

WC…)• před jednotlivým zař. předmětem připojeným pevně na vodovod (splachovač,

stojánková baterie – roháčky)• před každým technickým či technologickým zařízením (ohřívač TUV)• používají se uzavírací ventily, v současné době ve velké míře též kulové

kohouty• části vodovodů pro letní provoz, vedené mimo stavební objekt (např. na

zalévání) – pokud nejsou chráněny proti zamrznutí – uzavírací armatura s možností vypouštěníUzavírací armatury mají stejnou jmenovitou světlost jako potrubí, na kterém jsou osazeny. Rozměry pojistných zařízení na ohřev vody se určují podle příslušných norem.

6


Ochrana proti hluku:

- volba vhodného dispozičního řešení (oddělit hlučný provoz od chráněných zón)

- výběr vhodných materiálů, izolací, armatur

- pružné kotvení, gumové podložky

- dodržování optimálních rychlostí ( max. 2,0 m/s )

- osazení hlučných prvků ( čerpadla, kompresory…) mimo klidovou zónu, izolační stěny

- nepropojovat dva byty nebo provozní jednotky


Izolace potrubí zákon č. 177/2006 - vyhláška MPO č. 193/2007 Sb. (2007)

• ochrana potrubí

• tepelné ztráty

• kondenzace

Materiál izolace• polyetylen

• polyuretan

• kaučuk

• minerání vlákna

7


Materiály vnit řního vodovoducharakteristika fyzikálních veličin

0,30,18„940VPE

0,120,13„910PB

0,130,08„1400PVC

0,240,15„900PP

0,410,26„910rPE

0,410,2„920lPE

3720,0170,01 – 0,038930Měď

580,0111,5 – 2,07865Ocel pozink.

Součinitel tepelné

vodivostiλ /W.m-1.K -1/

Součinitel tepelné

roztažnosti α / mm.m-1.K -1

Součinitel drsnosti

k

Měrnáhmotnostρ / kg m-3 /

Materiál


Spojování potrubí

• lisování

• letování

• svařování

• šroubové spoje

• lepení

• přírubové spoje

• hrdlové spoje

8


Kovy⊕ vynikající mechanické vlastnosti, odolnost proti změnám teploty ( malá

roztažnost )⊗ náročnost výroby, opracování, vyšší hmotnost, koroze

Ocel – trubky bezešvé ( válcování, tažení ) – závitové nebo hladkésvařované – závitové nebo hladké

Spoje : svařované, závitové (fitinky), přírubový spoj- z důvodu koroze, > drsnosti a tím malé životnosti, nevhodný materiál pro rozvod vody ⇒ výměna

Nerezová ocel– podstatně odolnější než ocel. potrubí⊕ odolnost proti vlhkosti a působení chemikálií⇒ odpadá nutnost

povrchových úprav ( zinkování, asfaltování )⊗ vyšší cena

Spoje : svařování, lisované spojky


Litina – pro rozvody vody se dnes používá výjimečně, zejména pro venkovní rozvody, dříve i na vodovodní přípojky

Měď – kvalitní materiál

⊕ dlouhá životnost, dobré mechanické vlastnosti umožňující užitítenkostěnných trubek a tvarovek s dobrými hydraulickými vlastnostmi ⇒ malé profily potrubí

⊗ pro rozvody pitné vody – přísná kritéria na kvalitu měděného potrubí⇒atest

Spoje : pájení – naměkko ( do 450 0C )

- natvrdo (nad 450 0C )

Olovo – historický materiál, pouze opravy stávajících rozvodů

Kovy

9


Plasty – dnes nejpoužívanější materiál, uměle vyráběné materiály, majícelou řadu výhod , ale i nevýhod !

⊕ malá hmotnost

⊕ snadná opracovatelnost

⊕ výborné hydraulické vlastnosti ⇒ nemění se během životnosti

⊕ nepodléhá korozi, přijatelná cena

⊕ velká životnost – dodržení montážních předpisů !!!

⊗ velká délková roztažnost ⇒ pečlivé uchycení potrubí, kompenzace na potrubí

⊗ mechanické vlastnosti

⊗ malá požární odolnost – při hoření uvolnění škodlivých látek


Plasty – použití a spojování

SV, TVsvařování, spojkyPBPolybuten

SV, TVlepení, spojkyCPVCPolyvinylchloridchlorovaný

SVlepení, spojkyPVCPolyvinylchlorid

SV, TVsvařování, spojkyPP – 3PPR

PolypropylenTyp 3

SVsvařování, spojkyPP – 2PPB

PolypropylenTyp 2

SVsvařování,spojkyPP - 1PPH

PolypropylenTyp 1

SV, TVSpojkyVPEPEX

Polyetylensíťovaný

SV – řadysvařování, spojkylPEHDPE

Polyetylenlineární

SV – řadysvařování, spojkyMDPEPolyetylenstředněhustotní

SV – přípojky ,řady

svařování, spojkyrPELDPE

Polyetylenrozvětvený

PoužitíSpojováníZnačeníNázev

10


Kompozitní potrubí - sendvičové, vrstvené

• PEX + AL = PEX + lepidlo + Al + lepidlo + PEX• PE + Al• PPR + Al

• PB + Al• PEX + AVOH ( etylen-vinyl alcohol )• PE- RT + AVOH + PE- RT ( polyetylen s vyšší tepelnou odolností )

Pro rozvody teplé vody, vytápění, kanalizace ( zlepšení hlukových parametrů)- vlastnostmi se blíží kovovým materiálům

- vrstvením dochází k vyšší tepelné odolnosti a nižší tepelné roztažnosti


Vedení potrubí – kotvení, dilatace

∆l = α . L . ∆t [ mm ]∆ldélková změna ( prodloužení nebo zkrácení ) [ mm ]α - součinitel tepelné roztažnosti [ mm . m-1 . K -1 ]L - délka úseku [ m ]∆t - rozdíl teploty prostředí při montáži a teploty media [ 0C ]

11


Vedení potrubí – kotvení, dilatace


Příprava teplé vody

• zdravotně nezávadná ohřátá pitná voda

• určena k mytí, koupání osob, mytí nádobí a zařízení, praní prádla, úklidu prostorů

• není určena k pití nebo vaření

� studená voda

� teplá voda

� směšovaná voda

12



� studená voda

zima 3 - 10 °C, pro výpočet t=10°C

léto 10 – 15 °C

� teplá voda

termická desinfekce na teplotu > 60°Ckorozívní účinky < 60°C

ochrana proti legionnelle > 70°C (krátkodobá desinfekce)

(rozšíření v Americe - 80. léta)

centrální ohřev 55°C (ČSN 06 0320)

lokální ohřev až 85°C (mytí nádobí, sterilizace)

� směšovaná voda

- smísení vody pro konkrétní účely

� obvykle pro mytí, sprchování 35-40°C (ochrana proti opaření)


Termostatické baterie

13



� ohřev TV se provádí předáním energie v zařízení, nebo předáním tepla z teplonosné látky

� návrh zařízení pro ohřev TV se provádí podle

ČSN 06 0320, vychází se z rozboru provozu objektu

Příprava TVdle způsobu předání tepla :

� přímé– směšování s horkou vodou, teplou vodou nebo párou

� nepřímé– předání energie pro ohřev dělící stěnou (teplosměná plocha ohřívače)


Příprava teplé vody - lokální

� podle místa ohřevu :

� lokální - ohřev TV probíhá v místě (co nejblíže) spotřeby TV

- pro menší počet odběrných míst (byt, malé hyg. zařízení)

+ krátké rozvody připojovacího potrubí

+ individuální měření spotřeby tepla na výrobu TV

+ malé energetické ztráty

- prostor pro zařízení na ohřev TV

- přívod energie pro zařízení na ohřev TV

14



Lokální příprava TV

terén

K

K

K

LEŽATÉ POTRUBÍ

ST

OU

PA

CÍP

OT

RU

BÍ

vodom ěrnásestava

uzávěr+vodom ěr

ZDROJ TEPLA

ZÁSOBNÍK TUV

ZÁSOBNÍK TUV

15


Příprava teplé vody - centrální

� centrální- příprava TV pro větší počet odběrných míst (objekt)

- dálková příprava - soubor objektů, sídliště (topné kanály, kolektory)

+ jediný zdroj tepla (ekologie ?)

+ velké množství vody ihned k dipozici

- dlouhé rozvody (nutná cirkulace média)

- energetické ztráty

- poruchovost potrubí

- měření spotřeby tepla u objektů i spotřebitelů


Centrální příprava TV

ZÁSOBNÍK TUV

PŘIPOJOVACÍ POTRUBÍ

CIRKULAČNÍČERPADLO

LEŽATÉ POTRUBÍ

ST

OU

PA

CÍP

OT

RU

BÍ

ST

OU

PA

CÍP

OT

RU

BÍ

vodom ěrnásestava

uzávěr+vodom ěr

ZDROJ TEPLA

16




� podle konstrukce zařízení :

� zásobníkové (akumulační) - nerovnoměrný odběr vody

� průtočné - rovnoměrný odběr vody

� smíšené - průtočný systém doplněný zás.TV pro krytí špiček

� podle použitých energií :

� jednoduché - jediný zdroj tepla (el. energie, plyn, pevná paliva)

� kombinované - více zdrojů tepla (el. energie+ solárníenergie)

� podle provozního přetlaku :

� beztlakové

� tlakové

17



ZDROJ TEPLA

ZÁSOBNÍKOVÝ PŘÍMOTOPNÝ OH ŘEV

ZÁSOBNÍKOVÝ NEPŘÍMOTOPNÝ OH ŘEV

PRŮTOKOVÝ OH ŘEV

ZÁSOBNÍKOVÝ OH ŘEV S CIRKULACÍPŘIPOJOVACÍ ARMATURY

P

uzav

írac

íven

til

zkuš

ební

zaří

zení

zpětn

áve

ntil

pojis

tný

vent

il

tlako

měr

vyp

ouštění

T

napojení na zdroj tepla

čer

padl

o

uzav

írac

íven

til

uzav

írac

íven

til

uzavírací ventil

teploměr

VSTUP STUDENÉ VODY

VÝSTUP TEPLÉ VODY

VSTUP CIRKULAČNÍ VODY

uzav

írac

íven

til

zpětn

áve

ntil



Potřeba TV pro byt.fond– ČSN 060320

• 77 l/os/den při 60°C (všední den)

• 103 l/os/den při 60°C (soboty a neděle)

• tj. cca 82 l/os/den

– Rozbor provozu - firemní podklady• 30 - 60 l/os/den při 60°C dle vybavení a komfortu

• potřeba vody na jednotlivéčinnosti v denním rozložení

18



Činnost Potřebnémnožství

[l]

Průtok[l/min]

Průměrná dobaodběru [min]

Požadovanáteplota [°C]

Myti rukouumývátko 6 1,5 4 35umývadlo 10 2 5 35luxusní 15 3 5 37

Sprchováníúsporné 30 6 5 40běžné 48 8 6 40komfortní 80 10 8 40

Vanová koupelzkrácená vana 105 7 15 37běžná vana 150 10 15 37velkoobsahová 255 10 25 37

Bidetstandard 24 3 8 40

Mytí nádobív dřezu 30 3 10 55


Charakteristiky výtoků TV

Odvození průměrné denní potřeby teplé vody na osobu v bytovém domě

19


Výpočet přípravy TV – zásobníkový ohřev

Potřeba TV za časovou periodu -V2P

V2P = Vo + Vj + Vu [m3/per]

Vo – potřeba vody na mytí osob [m3/per]

V j – potřeba vody pro mytí nádobí [m3/per]

Vu– potřeba vody pro úklid a mytí podlahy [m3/per]

- množství vody vychází z rozboru provozu konkrétního objektu

- pro bytové objekty je možno použít hodnotu 82 litrů/osobu,den(ČSN 06 0320)

- pro zjednodušení je možno použít např. 200 litrů/byt,den (změřená spotřeba TV v daném objektu)



Potřeba tepla odebraného z ohřívače E2P

E2P = E2T + E2Z [kWh/per]

E2T – teoretické teplo pro ohřátí množstvíV2P

E2T = V2P . c . (t2 – t1) [kWh/per]V2P – potřeba TVzačasovou periodu [m3]c – měrná tepelná kapacita vody → 4186 J/kg.K = 1,163 kWh/m3Kt2 – teplota ohřáté vody (centrální ohřev 55°C)t1 – teplota studené vody (výpočtová teplota je 10°C)

E2Z – teplo ztracené při ohřevu a dopravě TVE2Z = E2T . z [kWh/per]E2T – teoretické teplo pro ohřátí množství V2P [kWh]z – ztráta tepla při ohřevu a dopravě TV (0,5-v objektu 1,0-okrskový ohřev)

20



Velikost zásobníku

VZ = ∆∆∆∆Emax / c . (t2 – t1) [m3]

∆Emax – maximální rozdíl mezi křivkou dodávky a odběru (viz graf) [kWh]

c – měrná tepelná kapacita vody → 4186 J/kg.K = 1,163 kWh/m3K

t2 – teplota ohřáté vody (centrální ohřev 55°C)

t1 – teplota studené vody (výpočtová teplota je 10°C)

Tepelný výkon ohřívače (výkon topné vložky zásobníku)

Q = E2P / ττττ [kW]E2P - potřeba tepla odebraného z ohřívače [kWh/per]

τ - doba ohřevu a odběru TV ( podle typu objektu a způsobu ohřevu )



kontinuální dodávka tepla o malém příkonu

nárazová dodávka o velkém příkonu

21


Výpočet vnitřních vodovodů- zajištění dodávky požadovaného množství QA o požadovaném přetlaku pminFI

do každého odběrného místa

Postup výpočtu (ČSN 75 5455):•stanovení výpočtového průtoku

•předběžný návrh světlostí

•hydraulické posouzení navrženého potrubí

Postup výpočtu (ČSN EN 806-3)- zjednodušená metoda:

- pro RD, BD do 5 NP, admin. budovy do 5 NP, prodejny, polyfunkční domy do 5 NP

•rozdělení potrubí na úseky

•stanovení součtu výtokových jednotek v úsecích

•určení průměru potrubí v úseku podel součtu výtokových jednotek podle tabulky

podmínky použití :

-běžná instalace (standardní jmenovité výtoky, není nepřetržitá odběr)

-požadovaný hydrodynamický přetlak na vstupu budovy (nejméně 100 kPa před výtokem

-potrubí nesmí být extrémně dlouhé (pro splnění podmínky 100 kPa)


Výpočet vnitřních vodovodů

Předběžný návrh světlosti potrubí :• Stanovení světlosti vychází ze vztahu Qv = S.v, světlost potrubí (vnitřní

průměr)

• Rychlost proudění vody v potrubí se stanoví s ohledem na největšídovolenou rychlost vody v potrubí a celkovou tlakovou ztrátu ( rozpětí 1,0 až 3,0 m/s podle účelu a materiálu).

v

Qd v

.

4

π=

22


Výpočet vnitřních vodovodůStanovení výpočtového průtoku QD [[[[l/s]]]] :

a) rodinné domy, bytové domy, administrativní budovy, prodejny a jednotlivékoupelny pro jeden hotelový pokoj

b) ostatní budovy s převážně rovnoměrným odběrem (např. hotely, zdravotnická

zařízení a jesle )

c) budovy s hromadným a nárazovým odběrem (např. veřejné lázně, hygienickázařízení průmyslových závodů)

∑=

⋅=m

iiAiD nQQ

1

2

∑=

⋅⋅=m

iiAiiD nQfQ

1

∑=

⋅⋅=m

iiAiiD nQQ

1

ϕ


Výpočet vnitřních vodovodůČSN 75 5455

pdis > pminFI + ∆pe + ∆pWM + ∆pAp + ∆pRF kde pdis - dispoziční přetlak na začátku počítaného rozvodu [kPa]

pminFI – minimální požadovaný přetlak u výtoku [kPa] ∆ pe - tlaková ztráta rozdílem výšek [kPa] ∆pe = h . ρ . g / 1000 ∆pWM – tlakové ztráty vodoměrů [ kPa ] ∆pAp - tlakové ztráty zařízení [ kPa ] ∆pRF - tlakové ztráty třením a vlivem místních odporů [ kPa ] přibližně - ∆pRF = a . Σ ( lj . Rj ) přesně - ∆pRF = Σ ( lj . Rj + ∆pF ) ∆pF = Σξ . v2. ρ / 2000

Date post:	29-Oct-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	4 times
Download:	0 times

VNITŘNÍVODOVOD ROZVODY, MATERIÁLY,...

Documents