Uživatelský generel vnitřního vodovodu – 1. část

ekonomika a obchod

Stav – ekonomika – budoucnost
Autor se v článku zabývá finančními náklady na realizaci a provoz vnitřních vodovodů s ohledem na přípravu a rozvod teplé vody. V první části článku jsou rozebrány finanční náklady na vnitřní vodovod a ohřev vody pro objekt domova seniorů a nemocnice. Závěr první části článku uvádí obecná doporučení pro řešení vnitřních vodovodů. Ve druhé části článku se autor bude zabývat řešením vnitřních vodovodů a přípravy teplé vody ve třech konkrétních vybraných objektech.

Recenzent: Jakub Vrána

1. Úvod

Pokud v jakémkoliv oboru, chodu či provozu lidské společnosti chceme komplexně uvažovat a mít zcela uspořádané podklady, myšlenky, úvahy a stanovíte si cíle s odpíchnutím se od stávajícího stavu, tak můžeme dojít zcela jistě k zajímavým výsledkům a informacím. Tak jak před rokem nebyly úvahy kolem možné pandemie a tedy ani pohledy, zda je v tomto naprosto neočekávaném směru nějaká připravenost, tak bych chtěl směrovat přemýšlení do obdobného sektoru, který ovlivňuje život každodenně a také si zaslouží znalost cíle, možností a zejména z dlouhodobého hlediska snížení provozních nákladů i snížení spotřeby vody u uživatelů všech druhů vnitřních vodovodů.

2. Pozadí Informací

Jako soudní znalec jsem v oblasti vnitřních vodovodů za dlouhou dobu řešil problémy různých objektů, havárií, uživatelských nedostatků. A to jak v dlouho provozovaných objektech, tak i nově realizovaných, ba i v projektové dokumentaci i práci instalačních firem. Tedy nejen mikrobiologické problémy a bakterie legionela, ale poruchy potrubí, dodávku pitné vody, která na koncích v uživatelských bodech velkého areálu nebyla pitná, havarijní stavy potrubí, záměny oproti projektu s negativním vlivem na souhrnnou kvalitu studené pitné (PWC) a teplé vody (DWH). Také však je třeba se zamyslet nad samotnou spotřebou, naplnění potřeb uživatele, optimalizací, dlouhodobostí provozu vnitřního vodovodu a zařízení pro výrobu teplé vody. A když začneme se souhrny objemů vody a energie, tak najednou máme „na stole“ docela zajímavá čísla s přímým dopadem do úvah o suchu, nedostatku vody vůbec a nutnosti úspor. Protože je to mimo vodní toky a vše skryto v objektech, je možno zde uvažovat o názvu DÍLČÍ UŽIVATELSKÝ VODNÍ GENEREL ČR.

Tab. 1 • Uvažovaná spotřeba DWH a PWH v ČR – náklady

A jak to bude se spotřebou energie?

Tab. 2 • Spotřeba energie

3. Současnost

V navazujícím je proveden rozbor celku, jak to vlastně s uživatelským náhledem vypadá nyní. Vycházíme (například u objektů a jejich provozu) z porovnatelných skutečných údajů. Při uvedení počtu objektů snad není třeba uvést přesná čísla – samozřejmě objektů jako např. domovů seniorů je více (dle nedávného sdělení Ministerstva zdravotnictví asi 1500). Nicméně jde o principiální pohled, který je pak uplatnitelný na objekt doslova jakýkoliv, i bytový. Ano, jsou rozdílné spotřeby vody mezi jednotlivci i v jedné rodině, ale to na věci a přístupu nic nemění. Je zde třeba ukázat nesouměřitelnost dosavadního ekonomickému přístupu k problematice vnitřního vodovodu, který vlastně uvažuje jen nákladovost na realizaci. První náhled na „jiný pohled“ ukázal, že je vlastně doslova všechno jinak!!!

Výroba DWH elektřinou bude energeticky náročnější. Je to sice primárně shodná energetická spotřeba, ale musíme vzít do úvahy, že např. uhelná elektrárna vyrábí elektřinu s účinností 30 %! Takže skutečně je environmentální dopad větší, skoro dvojnásobný, a bude tedy záležet, jak se elektřina vyrábí.

Jaké jsou dopady s oxidem uhličitým?

Tab. 3 • CO₂ ze spalování zemního plynu pro jednodenní spotřebu DWH

Roční produkce CO₂ pro výše uvažovanou denní výrobu teplé vody v objemu 90 000 m³ bude denně 1143 t  CO₂ , za rok x 365 = 417 195 t. Pokud však budeme uvažovat použití elektřiny, tak je třeba vzít do úvahy, že třeba uhelná elektrárna vyrábí s účinností 30 %!!! Takže by mohlo být cca trojnásobně více CO₂ …, bude tedy záležet na tom, jak se elektřina „získává“.

4. Současný stav vnitřních vodovodů

Pokud si projdete alespoň 50 různých objektů, které jsou provozně přímo závislé na chodu vnitřního vodovodu a výrobě teplé vody, získáte široké spektrum informací, se kterými se až v některých případech nelze „smířit“, budete je porovnávat a uvažovat, proč jsou takové stavy? Uvažuje někdo o souhrnu, nejen energetika provozu, ale i ekonomika a také mikrobiologie? Samozřejmě by se nemělo vystačit s konstatováním „voda nám teče“.

Pár časosběrných příkladů:

• Velká nemocnice má 40 objektů, s problematickým dopadem provozu (samotné zásobování uživatelských bodů vodou, mikrobiologické problémy, přepouštění PWC do DWH a naopak a řadu dalších), ale nemá žádný výhledový plán na rekonstrukce vnitřních vodovodů! V případě problému se udělá jednoduché opatření a jede se dál – resp. voda teče dál…
• Školní objekt vysoké školy má v kancelářích 18 pracovníků. Jsou zde laboratoře, které jsou v provozu max. 6 měsíců v roce. Objekt je co do distribučních prvků skvěle vybaven – je zde instalováno 135 vodovodních baterií a 16 WC.
• V projektové dokumentaci vnitřního vodovodu pro nový kancelářsko-bytový objekt je navrženo použití nerezového potrubí. Zhotovitel stavby následně vybírá zhotovitele vnitřního vodovodu a vychází z předpokladu nákladů (2,6 mil. Kč) dle dokumentace, takže osloví několik instalatérských firem, které by měly dílo zhotovit za 1,9 mil. Kč. Vybraná firma obratem sdělí, že „nerez nedělá“ a místo toho nabídne řešení z nejlevnějšího plastu. Na doplňující dotaz investora ohledně délky záruky je sděleno, že 60 měsíců. A šokující odpověď investora zní: „To stačí, my to stejně do tří let prodáme“…
• V nemocničním objektu už je třeba provést rekonstrukci vnitřního vodovodu, potrubí bylo ještě ocelové pozinkované, stáří nad 40 let, s opravami. Tento objekt byl zapojen na centrální výrobu DWH s hygienickým zabezpečením oxidem chloričitým, vyráběným „in situ“, a to po dobu 12 let. Při rekonstrukci bylo uvažováno, aby se objekt „lépe“ zabezpečil proti bakterii legionela. Tak byl vnitřní vodovod proveden v pájené mědi. Na další výměnu vnitřního vodovodu se pak čekalo podstatně kratší dobu – 10 let.
• Stavba velkého objektu ve velké nemocnici – zadání je jasné – denní výroba DWH, hygienické zabezpečení oxidem chloričitým, vyráběným „in situ“. To, že dodavatel plastového potrubí „nesouhlasil“ s ClO₂ bylo jaksi přehlédnuto. Proběhla kolaudace a vše se spustilo do provozu, jenže obsazení, nasídlení objektu se nějak zadrhlo. Takže namísto denní spotřeby 40–50 m³ DWH byla spotřeba mezi 5–10 m³, ale generátor chlordioxidu byl plně funkční. Byl uvažován na špičkovou spotřebu DWH za plného provozu, nicméně i tak poněkud s vyšší možností výroby ClO₂, cca 7x větší než by byl projektovaný provozní stav. Dodavatel a provozovatel generátoru dal garanci na nepoškození plastového potrubí na dobu 60 měsíců. Docela přesně – potrubí vícekrát havarovalo v 62 měsíci…
• Školní objekty vysoké školy – kolaudace proběhla 30. dubna, ale objekty jsou postupně obsazovány až od srpna! Nicméně hned po kolaudaci je spuštěn „program legionela“ v systému MaR, dvakrát týdně se potrubí DWH v těchto objektech přehřívá – termická dezinfekce. Samozřejmě dochází, díky souběhu potrubí, i k ohřevu vody studené. Žádné odpouštění vody, stále dokola a pořád. Výsledkem pak je, že pracovníci VŠ v srpnu nahlásí, že voda zapáchá a následně v krátkém časovém období dochází k havarijním poškozením potrubí teplé vody zhotoveným z pozinkované oceli.

Takových příkladů je mnoho a mohlo by se dlouze pokračovat, avšak řada z nich je odborné veřejnosti jistě široce známá.

5. Provozní náklady současného stavu

Domov seniorů

Pro názornost je vhodné ukázat dle skutečnosti provozovaný průměrný vnitřní vodovod Domova seniorů. Spotřeba DWH se zde pohybuje mezi 45 až 70 litry na ubytovaného (i v závislosti na druhu služeb a provozu – zda je prádelna, případně rehabilitace atd.). Budeme tedy uvažovat s denní spotřebou DWH v objemu 50 litrů, pak u studené pitné vody (PWC) to bude dvojnásobek, tedy 100 litrů.

Pokud budeme „typově“ na toto zařízení počítat se 100 ubytovanými, bude celková spotřeba 10 000 litrů PWC a 5000 litrů DWH. U PWC uvažujeme cenu 80 Kč za 1000 litrů, cena/náklady na DWH jsou mnohdy vyšší, ale přesto budeme uvažovat 250 Kč za 1000 litrů. Domovů pro seniory je v ČR asi 1550, budeme uvažovat jeden tisíc – tedy 1000 provozovaných vnitřních vodovodů.

Otázka typizace/velikosti domovů seniorů je pro budoucnost z hlediska komplexní realizace a nákladovosti provozu velmi důležitá.

Zde uvažujeme pouze vnitřní vodovod a spotřeby na jednoho ubytovaného. Denní náklad na provoz/ obslužnost vnitřního vodovodu tedy bude (10 m³ PWC x 80 Kč + 5 m³ DWH x 250 Kč = 800 + 1250 Kč) = 2050 Kč. Zaokrouhlíme-li na 2000 Kč, potom měsíčně 60 000 Kč, ročně 720 000 Kč.

Tab. 4 • Domovy seniorů – vnitřní vodovod a výroba DWH, spotřeba PWC, zařizovací předměty

Nemocnice

Většina nemocnic má více objektů – pavilonů, pro celkový počet nemocnic předpokládejme cca 1500 objektů. Z řady šetření v nemocničních objektech je možno uvažovat s poněkud vyšší spotřebou, nebudeme však uvažovat počty pacientů. Pokud je více objektů zásobováno DWH centrálně, spotřeba na „průměrný“ nemocniční objekt je v podstatě odpovídající a náklady na vnitřní vodovody a vybavení pavilonů zařizovacími předměty shodné s úvahou zde uváděnou.

Budeme předpokládat 15 000 litrů PWC, 7000 litrů DWH, cenu PWC a DWH stejnou jako v případě domova seniorů viz výše.

Denní náklad na provoz/obslužnost vnitřního vodovodu tedy bude (15 m³ PWC x 80 Kč + 7 m³ DWH x 250 Kč = 1200 + 1750 Kč) = 2950 Kč – zaokrouhlíme na 3000 Kč, potom měsíčně 88 500 Kč, ročně 1 060 000 Kč.

To jsou provozní náklady dané spotřebou vody a zajištěním obslužnosti. Aby však tato obslužnost mohla „probíhat“, musí být bezproblémový provoz vnitřního vodovodu (tedy distribuce k uživatelům) s PWC i DWH a zajištěna výroba této teplé vody. Zde se dostáváme k velmi rozdílným možnostem po stránce realizace – jaké materiály použít na vnitřní vodovod, jakou technologii výroby teplé vody zvolit atd.

Vycházíme-li ze znalosti technického provedení a monitoringu více než 200 objektů, nacházíme značné rozdíly tam, kde to na první pohled nečekáme. Příkladně požadavek normy ČSN EN 806-2, aby potrubí vnitřního vodovodu mělo životnost 50 let. Můžeme vzít na vědomí, že tento požadavek byl téměř dodržován v čase realizace potrubí ocelového pozinkovaného, tedy před 60–40 lety. Tato požadovaná doba provozu vnitřního vodovodu dnes vlastně není uvažována. A kým by také měla být? Projektantem, který zpracovává projekt pro výběrové řízení? Nebo realizační instalatérskou firmou, která byla vybrána dodavatelem stavby pro nejnižší cenu? Nejeví se rozdíl mezi novou stavbou (celek včetně vnitřního vodovodu) a pouhou rekonstrukcí vnitřního vodovodu.

Pak je ovšem zapotřebí uvažovat „souhrnné realizační náklady“ při rekonstrukci. Související stavební náklady (opět dle zjištění na více objektech) mohou dosahovat až čtyřnásobných nákladů na samotné potrubí vnitřního vodovodu. Jak potom započítat další související náklady v nemocnici, kde po dobu rekonstrukce musí být veškerý provoz převeden „jinam“?

Pojďme na čísla celku, tedy realizace s životností 50 let jak u nemocnic, tak u domovů seniorů dle výše představeného „výchozího“ provedení.

Tab. 5 • Nemocnice – vnitřní vodovod a výroba DWH, spotřeba PWC, zařizovací předměty, náklady

Velmi důležitá poznámka – náklady na vodu jsou uvažovány v současných „středních“ cenách. V průběhu požadované životnosti nepochybně dojde k podstatnému nárůstu ceny vody. Z historie lze odhadnout, že nárůst cen potřebných materiálů (potrubí, armatur, zařizovacích předmětů) bude mírnější.

6. Souhrn předpokladů a možností, cíle, příprava na budoucnost

Předběžná úvaha o nákladech při nutné rekonstrukci: Poměrné náklady na samotné potrubí vnitřního vodovodu „100“, pak poměrné stavební a vyvolané provozní náklady okolo cca „400“. Rekonstrukce je tedy, zejména z hlediska požadované životnosti 50 let, vždy velmi drahá.

Zde je vhodné předložit investorovi a návazně projektantovi výhled do budoucnosti – leccos bude jinak a měla by na to být připravenost:

• nejen kvalitní potrubí (navrženo nerezové, spojované lisováním, nebo s garancí výrobce ­vícevrstvého plastového spojovaného lisováním), ale použít a instalovat veškeré armatury a zařizovací předměty dle doložené dlouhodobé životnosti;
• přiváděnou PWC do objektu „standardizovat“ bez změny chemického složení;
• výrobu teplé vody řešit tak, aby byla teplota dodávané DWH v průběhu dne stabilní v rozsahu max. ±0,75 °C, při dodávce v místě obslužnosti max. 47 °C;
• uvažovat o možnosti sanace vnitřního vodovodu při mimořádné mikrobiologické situaci – na vstupu PWC do objektu instalovat armaturovou sestavu pro tuto možnost;
• zahrnout do projektu „šedou vodu“, srážkovou vodu, vsakování;
• uvažovat v obzoru cca 15–20 let o nutnosti dodávky dvojí vody (WC a ostatní), tj. samostatná potrubí pro WC (což zároveň umožní řešit pro tyto důležité objekty samostatnou dodávku vody v případě výpadku zásobování z veřejného vodovodu – tedy „blackout“ vody);
• u objektů nemocničních a domovů seniorů realizovat možnost havarijního zajištění vody pro splachování na WC;
• uvažovat o případném detašovaném hygienickém zabezpečení PWC (vodárny snižují hygienické zabezpečení PWC a v těchto vnitřních vodovodech může být návazný hygienický problém);
• řešit v projektové dokumentaci oddělení odpadních vod (zvláště z umývadel + sprch + praček atd.) a WC, aby bylo možno případně v budoucnu řešit úpravu části odpadních vod na opětovné použití;
• optimalizace průtoku výtokových armatur (stačí průtok 6,0 l·min^–1 u umyvadlové baterie a 11 l·min^–1 u sprchy), ­včetně elektronického ovládání u mnoha výtokových armatur;
• hygienické zabezpečení distribuované DWH – mikrobiologická kvalita; 
• bezúdržbová úprava (standardizace) vody před ohřevem, nejlépe u PWC pro celý objekt a tím i pro DWH.

V rámci navazující druhé části článku budou předloženy jak návrhy pro řešení dle výše uvedeného, tak i doloženy plně vyhovující provozní stavy již realizovaných objektů v delším časovém období.

User measure summary of building water supply system

State – Economy – Future

The author deals with the financial costs for the implementation and operation of building water supply systems with regard to the hot water preparation and distribution. The first part of the article discusses the financial costs of water installations inside buildings and water heating for a retirement home and a hospital. The conclusion of the first part of the article presents general recommendations for building water supply systems solution. In the second part of the article, the author deals with the solution of building water supply systems and hot water preparation in three specific selected buildings.

Keywords: building water supply system, hot water, financial costs, implementation, operation

POKRAČOVÁNÍ PŘÍŠTĚ