Odvětrání vnitřních kanalizací v budovách

Vnitřní kanalizace musí zajistit spolehlivý odtok odpadních vod z budov. Nezbytnou podmínkou pro zajištění správné funkce vnitřní kanalizace je její větrání, které zabezpečuje odvádění zapáchajících plynů a přívod vzduchu potřebný pro omezení podtlaku v potrubí vznikajícího při odtoku odpadních vod.
Evropské normy citované v článku jsou u nás zavedeny jako ČSN EN.

Recenzent: Jakub Vrána

V německém prostředí musí zařízení pro odvod vody z budov odpovídat evropské normě EN 12056 Vnitřní kanalizace – Gravitační sy­stémy z ledna 2001 a německé normě DIN 1986–100 Odvodňovací zařízení pro budovy a pozemky z května 2008.

V České republice platí rovněž EN 12056, která byla do soustavy ČSN zavedena v červnu 2001 a národní norma ČSN 75 6760 Vnitřní kanalizace z ledna 2014, která se od DIN 1986–100 částečně liší, např. v požadavcích na vyústění větracího potrubí a na osazování přivzdušňovacích ventilů. Na odlišnosti je v textu upozorněno.

Nejdůležitější požadavky jsou při projektování a realizaci kladeny na dimenzování potrubí se zřetelem na nejmenší sklon, nejmenší průtočnou rychlost a také na bezporuchové přivětrání a odvětrání kanalizace. Jen při splnění normativních požadavků je zajištěna samočisticí funkce kanalizačního potrubí, tzn., že pevné látky (např. fekálie) jsou ponořeny v dostatečně hluboké vrstvě vody (stupeň plnění) a vlivem proudění vody jsou dostatečnou rychlostí unášeny dále. Při nedostatečném samočištění potrubí je nutné počítat s usazováním, které omezuje nejen proudění vody v potrubí, ale též i jeho větrání a je příčinou poruch při odvádění odpadních vod.

V praxi je větrání kanalizace někdy podceňováno, ačkoliv má na spolehlivé odvádění vody značný vliv. U splaškové a jednotné vnitřní kanalizace se větrání zajišťuje samostatným větracím potrubím. Toto potrubí zajišťuje spojení mezi kanalizačním potrubím a vnějším prostředím tak, aby došlo k vyrovnání tlaku v potrubí a byly odváděny zapáchající plyny z kanalizace.

Přivětrání

Při odtoku odpadních vod vzniká v potrubí podtlak, který může vyvolat odsátí vody ze zápachových uzávěrek. Proto je nutné do potrubí přivést vzduch a podtlak omezit. Proto je vyžadováno větrací potrubí. Měření ukázala, že průtok vzduchu větracím potrubím je asi 10krát až 35krát větší než je průtok odváděné vody!

Odvětrání

Ve stokových sítích se tvoří plyny, z nichž některé nejen zapáchají, ale jsou i velmi toxické. Proto je nutné zajistit, aby se tyto plyny nedostaly do budov. Z největší části se tento požadavek plní právě jejich odváděním větracím potrubím. Odvětrání mj. i snižuje koncentraci plynů ve stokách a omezuje jejich korozivní vliv na materiál potrubí. Také chrání servisní personál při kontrolách, údržbě a opravách stok. Proto nesmí být mezi splaškovou, nebo jednotnou stokovou, sítí a vyústěním větracích potrubí nad střechu žádná překážka, např. zápachová uzávěrka. U zařizovacích předmětů a vpustí jsou zápachové uzávěrky naopak nutné.

Větrací systémy

V normách EN 12056 a DIN 1986-100 se větrací systémy rozlišují takto:

Hlavní větrání

Hlavním větráním (viz obr. 1a) se rozumí takové provedení, kdy na splaškové odpadní (svislé) potrubí nad posledním napojením připojovacího potrubí navazuje svisle vzhůru větrací potrubí, které prochází střechou (hlavní větrací potrubí). Touto částí potrubí již nesmí být odváděna žádná voda a potrubí musí mít stejnou jmenovitou světlost jako odpadní potrubí pod ním.

Přímé doplňkové větrání

Při tomto způsobu (viz obr. 1 b) je splaškové odpadní potrubí opatřeno souběžným doplňkovým větracím potrubím, které přivádí vzduch také přímo do nižších částí odpadního potrubí. Přímé doplňkové větrací potrubí je s odpadním potrubím propojeno ve spodní a horní části a alespoň v každém druhém podlaží. Sklon propojovací trouby musí vyloučit možnost vtoku odpadních vod do doplňkového větracího potrubí. Tento větrací sy­stém je vhodný pro odpadní potrubí, na něž jsou napojena krátká připojovací potrubí.

Nepřímé doplňkové větrání

Toto řešení (viz obr. 1c) je doporučeno pro případy, kdy jsou na splaškové odpadní potrubí napojována dlouhá připojovací potrubí. Jde zde také o větrání připojovacích potrubí. Nepřímé doplňkové větrací potrubí lze vyvést nad střechu nebo napojit na hlavní větrací potrubí.

Ochozové větrání

Ochozovým větráním (viz obr. 1d) rozumíme takové řešení, při kterém jsou připojovací potrubí opatřena větracími potrubími, která mohou být napojena na příslušné nebo jiné splaškové odpadní potrubí nebo hlavní větrací potrubí. Toto řešení je vhodné pro dlouhá připojovací potrubí.

Provedení větracích potrubí

Základní požadavky pro Německo jsou uvedeny v článku 6.5 DIN 1986-100. Obecně platí, že každé splaškové odpadní potrubí musí být opatřeno hlavním větracím potrubím vyvedeným nad střechu. U vnitřní kanalizace bez splaškových odpadních potrubí musí být pro přivětrání a odvětrání svodného potrubí zřízeno větrací potrubí o jmenovité světlosti nejméně DN 70, které je vyvedeno nad střechu. Podobný požadavek je uveden také v ČSN 75 6760. Toto ustanovení se týká zejména velkých, jednopodlažních budov, jako jsou obchodní centra nebo montážní haly, kde nejsou nutná splašková odpadní potrubí. Z požadavků na funkčnost vyplývá, že vnitřní kanalizace musí být opatřena alespoň jedním větracím potrubím vyvedeným nad střechu.

Větrací porubí mají být co nejpřímější a svislá. Změny směru mají být zhotoveny z kolen o úhlu do 45°. U ležatých úseků je nezbytné dodržovat mírný sklon větracího potrubí, aby případná zkondenzovaná voda měla možnost odtéci do odpadního potrubí.

Pokud má být větrací potrubí vyústěno nad střechu v blízkosti okna trvale používané místnosti, má být vyvedeno minimálně 1 metr nad horní úroveň okna nebo nejméně 2 metry (podle ČSN 75 6760 nejméně 3 m) od boku okna. Tyto vzdálenosti (viz obr. 2) jsou prověřeny více než stoletou praxí.

Obr. 2 • Doporučené vzdálenosti od oken trvale používaných místností (místo vodorovné vzdálenosti ³ 2 m požaduje ČSN 75 6760 vodorovnou vzdálenost od okna ³ 3 m)

Pro bezpečné přivětrání a odvětrání je nejvhodnější volné vyústění větracího potrubí nad střechu. Srážková voda může bez problémů stéci potrubím dolů, zamrznutí v zimě omezuje teplo, jehož zdrojem jsou jak odpadní vody, tak mikrobiální pochody v nich probíhající.

Pokud je požadována větrací hlavice, má být s plochou stříškou, aby proud vzduchu nemusel měnit směr o více než 90° a průřez otvoru mezi okrajem trouby a stříškou byl minimálně 1,5krát větší, než průřez potrubí (viz obr. 3).

Z designových důvodů je někdy požadována větrací hlavice se zvonovou stříškou, která může být zdrojem poruch a omezené funkce větrání, protože většina odtoků odpadních vod je nárazová, doprovázená rychlou změnou tlaku v potrubí, kterou je nutné velmi rychle vyrovnat. Nejde jen o nebezpečí odsátí vodní zápachové uzávěrky, ale i jejího protržení (vytlačení vody směrem vzhůru).

V normě není žádné omezení délky větracího potrubí. Přesto se doporučuje větrací potrubí realizovat co nejkratší. Důvodem jsou větší tlakové ztráty při proudění vzduchu v dlouhém potrubí, navíc i s několika změnami směru. Tlakové poměry v dlouhém potrubí ovlivní i rozdíl teplot, a v jeho důsledku vznikající přirozené větrání. Maximální doporučená délka ležaté části větracího potrubí je 20 metrů.

ČSN 75 6760 nestanovuje omezení délky ležatých částí větracích potrubí. Sklon ležatých úseků větracích potrubí má být alespoň 1 % (výjimečně 0,5 %) k odpadnímu potrubí.

Větrací potrubí nejsou samočisticí!

Zalomení větracích potrubí mají být prováděna pomocí kolen s úhlem do 45°. V praxi se mohou jednotlivá hlavní větrací potrubí spojovat do větracích potrubí společných. Přitom je nutné správné dimenzování společného větracího potrubí. V ČSN 75 6760 se jmenovitá světlost společného větracího potrubí stanovuje podle tabulky v závislosti na součtu průtoků odpadních vod v připojených splaškových odpadních potrubích.

Přivzdušňovací ventily

Evropská norma EN 15056-2 připouští používání přivzdušňovacích ventilů bez významnějších omezení. Je však možné jejich používání upřesnit národními předpisy. V Německu zásadně platí, že každé splaškové odpadní potrubí musí být opatřeno větracím potrubím vyvedeným nad střechu. Podle německé normy DIN 1986–100 smí být přivzdušňovací ventily u vnitřních kanalizací s hlavním větráním po­užívány jako:

• náhrada ochozových větracích potrubí;
• náhrada nepřímého doplňkového větracího potrubí;
• náhrada hlavního větracího potrubí v rodinných domech s jedním nebo dvěma byty nebo z hlediska řešení vnitřní kanalizace srovnatelných provozních jednotek, pokud je nejméně jedno splaškové odpadní potrubí opatřeno hlavním větracím potrubím vyvedeným nad střechu (v tomto případě musí mít větrací potrubí větší světlost);
• přivětrání připojovacích potrubí od jednotlivých zařizovacích předmětů při poruchách v odvádění odpadních vod (odsávání zápachových uzávěrek) u stávajících vnitřních kanalizací.

V České republice stanovuje další požadavky pro používání přivzdušňovacích ventilů ČSN 75 6760. Přivzdušňovací ventily se mohou použít pro přivětrání připojovacích potrubí. Jejich použití místo hlavního větracího potrubí u splaškových odpadních potrubí je možné pokud:

• je zabezpečeno větrání vnitřní kanalizace alespoň jedním větracím potrubím o jmenovité světlosti DN 70;
• výška splaškového odpadního potrubí nepřekročí 30 m;
• nebude překročena hydraulická kapacita (max. dovolený průtok) splaškového odpadního potrubí uvedený v tabulce v normě.

Přivzdušňovací ventily musejí být dimenzovány výpočtem, musejí být přístupné pro kontrolu a údržbu a je třeba k nim zajistit dostatečný přívod vzduchu z místnosti (osazení za demontovatelnou mřížkou apod.).

Přivzdušňovací ventily musejí odpovídat EN 12380 Přivzdušňovací ventily pro vnitřní kanalizaci – Požadavky, zkušební metody a hodnocení shody.

Protože přivzdušňovací ventily mohou zajistit pouze přivětrání potrubí v případě podtlaku a nemohou zajistit odvětrání kanalizace, nejsou plnohodnotnou náhradou větracích potrubí a měly by se používat pouze v případech, kdy z technických nebo ekonomických důvodů nelze větrací potrubí zřídit.

Větrání čerpacích stanic odpadních vod

Čerpací stanice odpadních vod s obsahem fekálií podle EN 12050-1 musejí být opatřeny větracím potrubím vyvedeným nad střechu. Při přítoku do sběrné nádoby čerpací stanice je potřebné odvětrání, jinak může dojít k poruchám v odtoku odpadních vod ze zařizovacích předmětů. Při vyprazdňování sběrné nádoby čerpací stanice (čerpání) je potřebný přívod vzduchu. Čerpací stanice odpadních vod bez fekálií podle EN 12050-2 musejí být opatřeny větracím potrubím vyvedeným nad střechu, pokud jsou vzduchotěsně uzavřeny. Čerpací stanice pro omezené použití podle EN 12050-3 se větrají podle doporučení jejich výrobce (větrací potrubí vyvedené nad střechu nebo větrání do místnosti přes filtr s aktivním uhlím).

Podle EN 12056-4 nesmí být větrací potrubí napojeno na větrací potrubí na straně přítoku lapáku tuků.

Biologická koroze kyselinou sírovou

V žumpách, lapácích tuků, potrubích s nedokonalým provětráváním, malým sklonem a usazeninami z různých, především biologických látek, například tuků, vznikají působením mikroorganizmů bioplyny a následně kyselina sírová. Negativně působí šetření vodou, v jehož důsledku klesá rychlost průtoku a prodlužuje se čas, po který v potrubí zůstávají různé biolátky. V městech bývá doba odtoku odpadních vod od producentů k nátoku do čistírny delší než 24 hodin, přitom proces tvorby bioplynů začíná po 4 hodinách. Vzniklý bioplyn v prostředí kanalizačního potrubí nejprve kondenzuje na vnitřních stěnách potrubí. Následně působením mikroorganizmů (Thiobacillů) vzniká kyselý roztok s kyselostí až 1,0, tedy extrémně agresivní, a ten negativně působí na většinu materiálů, ze kterých se vyrábějí součásti kanalizací. Proto je nutné při projektování, dimenzování, i vlastní realizaci, vnitřní kanalizace dodržovat ustanovení norem. Předpisy neslouží jen k zajištění správné funkce, ale i dlouhodobé funkčnosti zařízení. Toto je rovněž důvod, proč musí být odpadní potrubí odolná nejen vůči látkám, které jsou obsaženy v odpadní vodě, ale i těm, které mohou vzniknout.

Obr. 6 • Mechanizmus vzniku kyseliny sírové v kanalizačních potrubích. Sirovodík vzniká působením bakterií v odpadní vodě, uniká z odpadní vody a je důsledkem činnosti Thiobacilů, nacházejících se na vnitřní stěně potrubí, nad odpadní vodou je při oxidaci rozkládán na síru a vodík a vzniká kyselina sírová H₂SO₄

Článek upravil s využitím příspěvku Bernda Ishorsta „Entwässerungsanlagen für Gebäude“, Bernd Ishorst, IZEG – Informationszentrum für Entwässerungstechnik Guss e.V., v časopise SHT 3/2014, s. 68–72: Ing. Josef Hodboď

---

Ventilating of drainage systems inside buildings

A necessary condition for ensuring correct operation of drainage system inside ­building is its ventilation, which ensures ­evacuation of malodorous gases and air needed for limiting the underpressure in the pipe resulting from the outflow of wastewater.