INSTALACE VODY A KANALIZACE III pro obor vzdělávání Instalatér
Mgr. MIROSLAV ADÁMEK – Ing. ALEŠ JUREČKA
INSTALACE VODY A KANALIZACE III pro obor vzdělávání Instalatér Druhé, aktualizované vydání
PRAHA 2012
Učebnice se věnuje systému zásobování budov pitnou a užitkovou vodou. Popisuje způsob získávání a úpravy vody pro vodárenské účely, dopravu vody ke spotřebiteli, její rozvod v budovách a způsoby ohřevu studené vody. Seznamuje také s potřebnými armaturami a materiály používanými na rozvody a podává ucelený přehled instalačních systémů vnitřních rozvodů používaných v ČR.
Jakékoli rozmnožování této publikace nebo jejích částí je podle autorského zákona trestné.
První vydání lektorovali: Ing. Ilona Koubková, Ph.D., Ing. Ladislav Lupták
© Mgr. Miroslav Adámek, Ing. Aleš Jurečka, 2006 © INFORMATORIUM, spol. s r.o., 2006 ISBN 978-80-7333-093-4
OBSAH
Úvodem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Voda – složení a vlastnosti, druhy vod, jejich jímání a úprava . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3
Složení vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fyzikální vlastnosti vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chemické vlastnosti vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biologické vlastnosti vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Druhy vod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozdělení podle původu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozdělení podle použití . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozdělení podle teploty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jímání a úprava vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jímání podzemní vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jímání povrchové vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Úprava pitné vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11 11 12 14 15 15 16 16 17 17 19 20
2
Doprava vody ke spotřebiteli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3
Rozdělení vodovodů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vodovody podle územní působnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vodovody podle výškového uspořádání . . . . . . . . . . . . . . . Vodovodní řady podle délky vedení . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vodovody podle místa vedení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vodovody podle plošného uspořádání . . . . . . . . . . . . . . . . . Objekty na vodovodní síti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Akumulace vody ve vodojemech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozdělení vodojemů podle účelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozdělení vodojemů podle umístění . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozdělení vodojemů podle konstrukce a umístění nádrže . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Městské (veřejné) vodovody – místní rozvodné vodovodní sítě . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Materiály potrubí rozvodných vodovodních sítí . . . . . . . . .
22 23 24 25 26 26 27 27 28 29
1
2.3 2.3.1
30 31 32 5
2.3.2 2.3.3
Druhy armatur na rozvodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Montáž a opravy veřejných vodovodů . . . . . . . . . . . . . . . . .
36 46
3
Vodovodní přípojka a vodoměrná sestava (souprava) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
52
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
52 53 54 55
3.5.1 3.5.2
Základní parametry vodovodních přípojek . . . . . . . . . . . . . Způsoby napojení přípojky na vodovodní řad . . . . . . . . . . . Materiály potrubí přípojek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Postup zřizování vodovodní přípojky . . . . . . . . . . . . . . . . . Vodoměrná sestava (souprava) – měření spotřeby vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Druhy vodoměrů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umístění vodoměrů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
Domovní vodovod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
62
4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3
62 63 64 65 67 67 71
4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.6 4.6.1 4.6.2 4.7 4.8 4.9
Rozvod vnitřního vodovodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Části vnitřního vodovodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uspořádání vnitřního vodovodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vedení potrubí vnitřního vodovodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trubní materiál a tvarovky, zásady pro montáž . . . . . . . . . . Materiály pro rozvod vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zásady pro montáž . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ochrana vnitřního vodovodu před závadnou vodou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Armatury v rozvodech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Výtokové armatury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uzavírací armatury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Speciální armatury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zkouška vnitřního vodovodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Provoz, údržba, opravy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Provoz a údržba vodovodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Opravy vodovodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Čerpadla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruční čerpadla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strojní čerpadla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Domovní vodárny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tlakové stanice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Požární vodovod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
71 73 74 80 83 89 90 90 92 92 93 95 96 98 99
5
Teplá voda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
103
5.1 5.1.1 5.1.2
Potřeba, teplota a vlastnosti teplé vody . . . . . . . . . . . . . . . . Potřeba teplé vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Teplota a vlastnosti teplé vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
103 103 104
6
56 56 60
5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.4 5.4.1 5.4.2 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.6 5.6.1 5.6.2 5.7 5.8 5.9 6 6.1 6.2
Systémy ohřevu vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Druhy ohřívačů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Místní ohřev teplé vody elektřinou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Místní ohřev teplé vody plynem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Místní ohřev teplé vody netradičními zdroji energií . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Místní ohřev teplé vody tuhými palivy . . . . . . . . . . . . . . . . Napojení ohřívačů na potrubí studené vody . . . . . . . . . . . . Napojení tlakových ohřívačů vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Napojení beztlakových ohřívačů vody . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozvod teplé užitkové vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Materiál rozvodů teplé vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uspořádání rozvodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vedení potrubí a zásady pro montáž . . . . . . . . . . . . . . . . . . Armatury pro rozvod teplé vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Výtokové a průchozí uzavírací armatury . . . . . . . . . . . . . . . Speciální armatury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Měření spotřeby teplé vody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Provoz a údržba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bezpečnost při práci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
106 112 112 115 119 124 125 125 126 127 127 128 129 131 131 132 132 133 134
Přehled instalačních systémů pro vodovodní rozvody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
136
Systémy pro veřejné rozvody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Systémy pro vnitřní rozvody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
136 139
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
143
7
ÚVODEM
Zásobování obyvatel pitnou vodou je velmi důležité pro udržení rozvoje oblastí s velkým počtem obyvatel a hustou zástavbou. Je nutné si uvědomit, že bez pitné vody člověk přežívá jen velmi krátkou dobu. Po dvou až třech dnech u něj nastávají vážné zdravotní komplikace, a pokud není ani nadále zajištěna dodávka pitné vody, umírá na dehydrataci (doba přežití je závislá na mnoha okolnostech, například na teplotě a vlhkosti vzduchu nebo na fyzické kondici jedince). Z tohoto důvodu je pitná voda důležitou strategickou surovinou, a proto je nutné její zdroje chránit a nakládat s nimi hospodárně. V dávné minulosti se v osídlených oblastech využívaly k zavlažování půdy uměle vybudované vodní kanály, které přiváděly povrchovou vodu pro užitkové účely i k pití. Kvalitnější pitná voda se čerpala ze studní pomocí věder či jednoduchých čerpadel. K dopravě vody na různě velkou vzdálenost 350 298
spotřeba v l/den
300 250 203 200 169 155 150
142
100 50 0 1990
1995
2000
2005
2009
Obr. 1. Spotřeba vody v letech 1990 – 2009
9
se nejčastěji používaly umělé kryté kanály nebo podzemní štoly a tunely. Doprava byla zajištěna samospádem, a proto při povrchovém vedení bylo nutné stavět mosty (akvadukty), které zajišťovaly rovnoměrný sklon přívodu v členitém terénu. Veřejný vodovod se začal používat v období středověku například v Londýně v roce 1215 a v Praze okolo roku 1500. V současnosti je v České republice z veřejných vodovodů zásobováno přes 10 mil. obyvatel a délka vodovodní sítě dosahuje 73 tis. km. (údaje převzaté z ročenky VAK 2009). Nejvyšší podíl obyvatel zásobovaných z této sítě je v Praze (100 %), nejnižší podíl je v Plzeňském a Středočeském kraji (82 %). Spotřeba vody se počítá v litrech na osobu a den. V posledních dvaceti letech spotřeba klesá, protože cena vyrobené vody neustále roste, což vede spotřebitele k úsporným opatřením (obr. 1). Spotřeba vody pro bytový fond se pohybuje okolo 150 litrů na osobu a den, z toho je velká část spotřebována na mytí a na splachování záchodů (tab. 1). Tab. 1. Rozdělení spotřeby vody Rozdělení spotřeby vody v domácnosti
Podíl spotřeby (%)
koupání a sprchování
37
splachování záchodů
31
praní prádla
14
mytí nádobí a úklid
9
pití a vaření
3
zalévání zahrad
4
mytí automobilů
2
10
1
VODA – SLOŽENÍ A VLASTNOSTI, DRUHY VOD, JEJICH JÍMÁNÍ A ÚPRAVA
1.1
SLOŽENÍ VODY
Voda je kapalná látka složená z vodíku a kyslíku (H2O), která při změně teploty mění své skupenství a objem. V přírodě obsahuje voda kromě uvedených dvou základních prvků celou řadu dalších látek a mikroorganismů, které mohou být pro člověka škodlivé. Proto nás u vody zajímají její fyzikální, chemické i biologické vlastnosti.
1.1.1
Fyzikální vlastnosti vody
Důležitou fyzikální vlastností vody je její teplota. Pro správnou funkci vodovodního rozvodu je nutné počítat s tím, že při změně teploty vody dochází k následujícím změnám: 1. Pokud teplota vody klesne pod 0 °C, voda mění skupenství z kapalného na tuhé a nabývá na objemu, což může vést k poškození rozvodů. 2. Jestliže teplota vody stoupne nad 4 °C, zvětšuje se její objem, což může mít za následek poškození zařízení na ohřev vody (tab. 2). Tab. 2. Stav vody při změně teploty Teplota (°C)
Skupenství vody
Objem × hustota
0
led
roste × klesá
4
voda
nejmenší × největší (tzv. anomálie vody)
4 – 100
voda
roste × klesá
> 100
pára
velký × minimální
11
3. Při ohřevu vody nad 100 °C vzniká při atmosférickém tlaku pára a v uzavřené nádobě roste tlak, což může opět poškodit nádobu nebo rozvody. Teplota, při které se voda začíná vařit, je závislá na tlaku (tab. 3). Tab. 3. Teplota bodu varu v závislosti na tlaku Úroveň tlaku vysoký podtlak
Absolutní tlak (kPa)
Teplota varu (°C)
1
7
podtlak
20
60
nízký tlak na horách
70
90
atmosférický tlak
100
100
přetlak 100 kPa
200
120
přetlak 400 kPa
500
152
Z tabulky vyplývá, že pokud v uzavřeném ohřívači vody poklesne tlak na hodnotu nižší než je tlak atmosférický (např. po uzavření přívodu vody a následném vypouštění), může se voda v ohřívači začít vařit při nižší teplotě a vzniká pára. Naopak při provozním tlaku vody v rozvodu (např. 400 kPa) se může při poškození regulačních prvků voda ohřát až na 150 °C. Tomu je nutné zabránit pomocí pojistných a regulačních armatur. U pitné vody se dále hodnotí tyto fyzikálních vlastnosti – zbarvení, zákal, pach a chuť. Tyto vlastnosti může ovlivnit obsah některých chemických látek. Kvalitní pitná voda musí být bez zákalu, bez pachu a bez chuti.
1.1.2
Chemické vlastnosti vody
Při hodnocení vody z hlediska obsahu chemických látek je velmi důležité:
• určení tvrdosti vody, • určení kyselosti nebo zásaditosti vody (hodnota pH), • určení obsahu některých chemických prvků a sloučenin. Tvrdost vody je způsobena obsahem vápenatých a hořečnatých solí. Celková tvrdost je dána součtem uhličitanové a neuhličitanové tvrdosti. Uhličitanová (karbonátová) tvrdost je způsobena zejména hydrouhličitanem vápenatým a hořečnatým a mění se spolu s teplotou. Neuhličitanová tvrdost 12
je dána obsahem síranu vápenatého a hořečnatého, popř. dalších dusičnanů a chloridů. Na tuto tvrdost nemá vliv změna teploty. Uvedené látky vytvářejí v nádobách a v potrubí usazeniny, které zhoršují průtokové podmínky v potrubí a snižují například účinnost předávání tepla u topných spirál v ohřívačích a pračkách. Navíc snižují také účinnost pracích a mycích prostředků. Proto je nutné vodu s vysokým obsahem těchto látek upravovat přidáváním změkčovacích přípravků nebo působením magnetického pole. Tvrdost se udává v „německých“ stupních (°d), které vyjadřují obsah oxidu vápenatého v 1 litru vody (1 °d = 10 mg CaO . l–1 H2O). Rozlišuje se několik stupňů tvrdosti vody (tab. 4). Tab. 4. Stupně tvrdosti vody Pásma tvrdosti vody
Tvrdost vody
Úprava vody (°d)
<7
voda se nemusí upravovat
2. pásmo – středně tvrdá voda
7 – 17
je vhodné provádět úpravu
3. pásmo – tvrdá voda
14 – 21
je nutné provádět úpravu
> 21
je nutné provádět úpravu
1. pásmo – měkká voda
4. pásmo – velmi tvrdá voda
Tvrdost vody se může určit jednoduše pomocí testovacích tyčinek. Na nich jsou čtyři barevné stupně, ty se po namočení do testované vody zbarví a tvrdost se pak určí podle přiložené tabulky (tab. 5). Tab. 5. Určení tvrdosti pomocí testovacích tyčinek Počet zbarvených políček
Tvrdost vody
Pásmo tvrdosti vody (°d)
0
<3
měkká voda
1
4–7
měkká voda
2
8 – 14
středně tvrdá voda
3
15 – 21
tvrdá voda
4
> 21
velmi tvrdá voda
13
Kyselost a zásaditost vody se určuje pomocí stupnice pH. Voda v přírodě může být kyselá (dešťová voda), nebo zásaditá (podzemní prameny). Pitná voda pro dlouhodobé používání musí být neutrální, aby nenarušila vnitřní prostředí organismu. Míru kyselosti nebo zásaditosti (alkality) určuje hodnota pH (z latinského potentia Hydrogenii – síla vodíku). Rozsah hodnot pH se pohybuje od 0 do 14 (tab. 6). Tab. 6. Hodnoty pH různých látek Určení prostředí
Druh látky
Hodnota pH
kyselina chlorovodíková
0
citronová šťáva
2,3
kondenzát z kotlů
2–5
dešťová voda
4 – 5,5
pitná voda
6,5 – 9
odpadní vody
9 – 10,5
čpavek
12
hydroxid sodný
14
kyselé prostředí (pH < 6)
neutrální prostředí (ph 7)
zásadité (alkalické) prostředí (pH > 9)
Hodnota pH může být změřena pomocí indikačního papírku nebo roztoku. Po přidání roztoku do vzorku vody dojde k jejímu zbarvení, to se porovnává s barevnou stupnicí a podle zbarvení vzorku se určí pH. Jinou možností je použití elektrického pH-metru. Kvalitu vody ovlivňuje také obsah některých chemických prvků a sloučenin. Proto je nutné sledovat jejich množství ve vodě. Hodnotí se především obsah kyslíku, železa, manganu a těžkých kovů. Dále pak množství síranů a dusičnanů nebo fenolů. Tyto látky ve větším množství, než povolují normy, mohou znemožnit použití vody pro vodárenské účely.
1.1.3
Biologické vlastnosti vody
Voda v přírodě obsahuje velké množství bakterií, mikroskopických rostlin (řas) a mikroskopických živočichů (mikrobů), kteří se živí organickou hmotou a hubí bakterie. Některé bakterie vyvolávají infekční choroby a pit14
ná voda je nesmí obsahovat. Z tohoto důvodu se musí provádět bakteriologický rozbor vody, při něm se zjišťuje i počet neškodných bakterií, jejichž množství nesmí překračovat stanovenou normu. Přes všechna opatření pitná voda obsahuje malé množství mikroorganismů přežívajících ve formě spor (klidová forma mikroorganismu přežívající i období několika let). Pokud je vnitřní vodovod předimenzovaný nebo je odběr vody přerušovaný s dlouhými přestávkami, mohou se tyto mikroorganismy v potrubí pomnožit. Nejzávažnější důsledky může mít přítomnost bakterie Legionelly, která způsobuje vážné onemocnění.
1.2
DRUHY VOD
Druhy vod lze dělit na základě různých hledisek – například podle použití, původu, složení nebo teploty. V následujícím přehledu budou uvedeny druhy vod, které lze použít pro vodárenské účely.
1.2.1
Rozdělení podle původu
Podle původu lze vody rozdělit na:
• povrchové, • podzemní, • dešťové. Povrchové vody jsou vody z vodních toků a přírodních i umělých vodních nádrží. Pro vodárenské účely se využívá především voda z řek a potoků, které mají co nejmenší znečištění. Na vodních tocích se budují vodárenské nádrže. Okolo nich je zřízeno ochranné pásmo, v němž je zákaz všech činností, které by mohly způsobit znečištění vody (například koupání nebo hnojení půdy). I přesto se musí odebíraná voda upravovat. Pro vodárenské účely se nehodí voda z rybníků (vysoké znečištění a teplota) nebo voda z přírodních jezer (odčerpáváním by mohlo dojít k narušení přírodní rovnováhy). Podzemní vody vznikají průsakem povrchové vody přes zemní vrstvy až na nepropustné podloží, kde vytvářejí prameny. Tyto vody většinou nevyžadují úpravu, ale je nutné provádět pravidelnou kontrolu kvality. V současnosti je kvalita podzemních vod bohužel stále horší. To je způsobeno zejména průsakem hnojiv z polí nebo fekálií z nedostatečně zajištěných septiků žump. Podzemní vody obsahují více minerálů a mají stálou teplotu. Lze k nim přiřadit vody poříční (vznikají průsakem vody z břehů řek) nebo krasové (protékají zemními puklinami ve vápencových horninách do podzemí a na jiném místě vytékají). 15
Dešťová voda není pro vodárenské účely příliš vhodná vzhledem k nestálosti zdroje. Neobsahuje žádné minerální látky, což je výhodné z hlediska použití pro mytí a praní. Taková voda však rozhodně není vhodná k pití. Pokud se dešťová voda používá k užitkovým účelům, musí mít samostatný rozvod a nesmí být použita k pití ani k vaření. V současnosti se pro využití dešťové vody u rodinných domků používají systémy, které byly popsány v předchozím dílu učebnice.
1.2.2
Rozdělení podle použití
Podle účelu, k němuž se voda používá, rozlišujeme tři druhy vod:
• pitnou, • užitkovou, • provozní. Pitná voda je určena k pití a vaření. Tato voda musí splňovat přísné normy – měla by mít stálou teplotu do 15 °C, měla by být bez zákalu, barvy a chuti, chemicky neutrální (tzn. pH 7 – 9) a měla by být maximálně středně tvrdá. Nesmí obsahovat žádné choroboplodné zárodky. Obsah chemických prvků a sloučenin je omezen normami. Užitková voda je např. zdravotně nezávadná voda, která není určena k pití ani k vaření. Používá se hlavně na mytí, úklid a další nezbytné činnosti v domácnostech. Jiná situace je v případě použití dešťové vody, která se také řadí do této skupiny. Dešťová voda musí mít samostatný rozvod a výtoky je nutné označit tabulkou, že jde o nepitnou vodu. Provozní voda slouží k provozním účelům při výrobě, např. k chlazení nebo na výrobu páry. Voda není zdravotně zabezpečena, případně se upravuje podle potřeb výroby a rozvádí se potrubím na určená místa. Volné výtoky musí být označeny nápisem „Nepitná voda“.
1.2.3
Rozdělení podle teploty
Studená voda je voda s teplotou do 15 °C. Nejčastěji to bývá pitná voda, která byla popsaná v předchozím odstavci. Aby se udržovala stálá teplota, je nutné rozvody opatřit tepelnou izolací. Teplá voda je ohřátá pitná voda, ale díky zvýšené teplotě, a tím i možnosti zvýšeného výskytu bakterií, k pití nevhodná. Ohřev studené vody se provádí přímo v zásobovaných objektech pomocí zásobníkových nebo průtokových ohřívačů. Voda se má ohřívat maximálně na 60 °C a její teplota by neměla klesat pod 45 °C, aby se v ní nemohly ve větší míře množit bakterie. Při teplotě nad 45 °C většina bakterií hyne. Z tohoto a dalších důvodů je nutné rozvody tepelně izolovat. 16
1.3
JÍMÁNÍ A ÚPRAVA VODY
Vodu je nutné zadržovat, aby byla vytvořena její zásoba pro čerpání. Způsob jejího jímání (hromadění) je závislý na původu vody.
1.3.1
Jímání podzemní vody
Podzemní vody se jímají do studní nebo jímacích zářezů. Studny mohou být domovní nebo vodárenské, které se od domovních liší především větším rozměrem. Podle způsobu zhotovení rozlišujeme:
• šachtové (kopané) studny, • vrtané (trubkové) studny, • jímací zářezy. Šachtové (kopané) studny se používají pro menší hloubky do 20 m. Mají nejčastěji kruhový půdorys a jejich stěny jsou zhotoveny z betonových skruží. Domovní studny mají průměr 1 m, vodárenské studny 2 – 5 m. Způsob zhotovení je závislý na druhu zeminy. V soudržných zeminách se hloubí studna kopáním jámy se současným pažením, které se po usazení skruží (zespoda nahoru) postupně odstraní. Kopaná jáma musí mít větší 2 000 – 5 000*
500
krycí deska
min. 2 500
dlažba z kamene se sklonem od studny
min.
betonová skruž nad terénem
jílové těsnění
h
hlinitý dusaný zásyp betonové skruže pod tereném
400
hladina vody
Obr. 2. Šachtová studna vrstva kameniva h – hloubka studny * rozměry v obrázcích jsou uvedeny v mm
břit studny
min. 2 000
500
přechodová vrstva z písčité zeminy
štěrkový obsyp
17
Obr. 3. Vrtaná studna
2 000
2 000
500
šachta z betonových skruží
kalník
400 1 600
hladina vody
cementace
jílové těsnění
zárubnice PVC plná perforovaná plná obsyp kamenivo písek
betonová deska
100
kryt zárubnice
500
vyspádovaná dlažba
2 000
krycí deska šachty
2%
vegetační kryt
obsypání štěrkem drenážní trubka jílové těsnění betonová deska vyrovnávací beton obložení kamenem písek kameninová trubka
350 380 180
~ 2 250
1 500
hlinitý zásyp
betonová zídka 300
Obr. 4. Jímací zářez
18
1 100
průměr než skruže, aby bylo možné okolo nich provést zásyp štěrkem a jílem, který tvoří v horní části studny ucpávku (obr. 2). Ta je nutná z důvodu zamezení prosakování povrchové vody přímo do studny. V nesoudržných (písčitých) zeminách lze použít technologii spouštěných studen, kdy se první skruž s břitem podhrabává a vlastní vahou se zabořuje do zeminy. Na ni se postupně ukládají další skruže až do doby, než se zaboří první skruž do zavodněného pásma. Při kopání je nutné z výkopu odčerpávat vodu a ve větších hloubkách zajistit i přívod vzduchu. Vrtané (trubkové) studny mají menší průměr – od 150 mm (domovní studny) do 1 m (vodárenské studny). Mohou se použít pro velké hloubky od 15 do 200 m. Zhotovují se pomocí vrtné soupravy. Vrt se vyztužuje trubkami většího průměru – pažnicemi. Nejdelší trubka, která sahá až do zavodněné vrstvy – zárubnice, má na konci filtr, který zabraňuje zanášení studny pískem (obr. 3). Zhotovení vrtané studny je rychlejší a někdy i méně finančně náročné než zhotovení kopané studny. Nevýhodou je však vytvoření menší zásoby vody oproti šachtové studni. Jímací zářezy jsou horizontálně situované jímací objekty používané pro jímání podzemní vody v malých hloubkách, nejčastěji v okolí vodních toků (poříční voda). Zářezy jsou zaústěny do pramenní jímky odkud se voda odebírá (obr. 4).
1.3.2
Jímání povrchové vody
K tomuto účelu se nejčastěji používají vodárenské přehradní nádrže. Z nich se voda odebírá ze střední úrovně hladiny tak, aby znečištění bylo co nejmenší a teplota vody stálá odběrná (obr. 5). Pokud se voda odevěž odběrné místo hladina vody bírá přímo z řeky, je na břepřehradní hu možné vybudovat jímací hráz štoly, případně použít břehovou infiltraci, která zajišťuje odběr částečně filtrované vody (obr. 6). Obr. 5. Odběr vody z vodárenské nádrže
břehová infiltrace
Obr. 6. Jímaní vody z řeky
jímací štola