Jak navrhnout efektivní systémy vodovodních a kanalizačních instalací pro moderní budovy?

Systémy vodovodních a kanalizačních instalací v moderních výškových budovách představují jedinečnou výzvu. Kromě obvyklých faktorů, jako je efektivita, spolehlivost a bezpečnost, je nutné vzít v úvahu řadu specifických požadavků, které vyplývají z velikosti budov, jejich konstrukčních charakteristik a klimatických podmínek. V této kapitole se zaměříme na některé klíčové aspekty návrhu těchto systémů, které zajišťují jejich dlouhodobou udržitelnost, efektivitu a bezpečnost.

Zajímavým příkladem je využívání kondenzátu z klimatizačních zařízení, který je v podstatě čistou vodou bez minerálů. Tato voda je vhodná pro některé specifické účely, jako je zavlažování rostlin nebo použití v chladicích věžích, kde může významně přispět k úspoře vody. Ačkoli kondenzát neobsahuje biologické znečišťující látky jako například ptáčí trus v dešťové vodě, může obsahovat těžké kovy, které se uvolňují při kontaktu s chladicími cívkami. Proto je nutné věnovat pozornost správné filtraci a údržbě těchto systémů.

Je důležité také brát v úvahu korozní vlastnosti kondenzované vody. Tato voda má velmi nízkou koncentraci minerálů, což ji činí agresivní vůči většině kovů. Proto je nutné používat materiály odolné proti korozi, zejména pokud se kondenzát používá pro systémy, které jsou v kontaktu s kovovými komponenty. Stejně tak je nutné zajistit, aby voda, která není určena k přímému kontaktu s lidmi, byla před použitím adekvátně ošetřena, zejména pokud je určena pro zavlažování nebo jiné aplikace, kde může dojít k jejímu kontaktu s lidmi nebo zvířaty.

Dále je třeba zmínit požadavky na tlak v domácích vodovodních systémech. Vysoké budovy obvykle vyžadují vertikální rozvody vody, které umožňují efektivní distribuci vody do všech pater. Tento způsob distribuce snižuje náklady na údržbu a potřebu horizontálních potrubí, které by zabíraly cenný prostor v budově. Nicméně vertikální potrubí vyžaduje pečlivé navrhování, zejména pokud jde o umístění průrazů ve stropních deskách, které musí být dobře utěsněny, aby se zabránilo únikům vody nebo šíření požáru a kouře.

Pro tlakové požadavky platí, že je nutné zajistit optimální tlak vody pro různé typy zařízení v budově. Maximální tlak, který je v některých případech povolen, se obvykle pohybuje kolem 80 psi, ale pro jednotlivé aplikace může být potřeba i nižší tlak. Výpočet požadavků na tlak v systému, zejména u nejvyšších podlaží budovy, je důležitý pro správnou funkci celého vodovodního systému.

Ve všech těchto systémech je klíčová správná údržba, pravidelná kontrola a včasná oprava případných závad. Bez správné údržby mohou systémy rychle ztratit svou efektivitu, což může vést k vyšším nákladům na energii, vodu a opravy. Při návrhu takovýchto systémů je tedy nutné mít na paměti nejen technické specifikace, ale i dlouhodobé provozní náklady a životnost zařízení.

Jak optimalizovat vodovodní systém pro výškové budovy?

Správně navržený vodovodní systém pro výškové budovy je klíčovým faktorem pro zajištění spolehlivého a efektivního přívodu vody do všech pater. Tato problematika zahrnuje nejen technické detaily týkající se tlaku, ale také ekonomické, ekologické a akustické aspekty, které ovlivňují celkové fungování a životnost budovy. Při návrhu vodovodního systému je třeba vzít v úvahu nejen výšku budovy, ale i potřeby uživatelů, místní podmínky a výzvy spojené s distribucí vody.

Jedním z nejdůležitějších faktorů, které je nutné kontrolovat, je tlak vody. Jak uvádí Megri (2011), pro eliminaci problémů jako jsou hluk, erozi potrubí, vodní nárazy nebo poškození zařízení, je nezbytné omezit tlak vody tak, aby rychlost vody v potrubí nepřesahovala kritické hodnoty (~10 fps [3 m/s]). K tomu dochází buď pomocí regulačních ventilů na každé úrovni budovy, kde tlak přesahuje maximální povolené hodnoty, nebo vytvářením tlakových zón pomocí vysoce umístěných nádrží, čímž se zajišťuje, že tlak v nejvyšším patře je minimálně vyžadován, ale zároveň není překročen maximální tlak v nejnižším patře.

Mezi nejběžnější systémy distribuce studené vody pro vysoké budovy patří systémy s jednou zónou (s nádrží na střeše), vícerozónové systémy (s nádržemi pro jednotlivé zóny) nebo systémy s tlakem regulovaným ventily (PRV), které zajišťují požadovaný tlak na různých úrovních. Systémy s proměnnou rychlostí čerpadel jsou čím dál více oblíbené pro zajištění stabilního tlaku vody při proměnlivých průtocích.

Co se týče odvodnění a větrání, mezi klíčové faktory patří rychlost odtoku vody, která má tendenci se připojovat k vnitřním stěnám potrubí, což může vytvářet problémy s tlakem a tvorbou vzduchových bublin. Je důležité také správně navrhnout kompenzaci roztažnosti a smršťování potrubí, což lze dosáhnout použitím těsnících materiálů a zajištěním odpovídajících ventilačních systémů.

Dalším zajímavým aspektem návrhu vodovodního systému pro výškové budovy je použití systémů, které minimalizují spotřebu energie a vody. Využití nádrží pro dočasné uložení vody, vícestupňové tlakové zóny a proměnné rychlosti čerpadel výrazně přispívá k celkové efektivitě budovy. Současně je třeba zohlednit i akustické vlastnosti, které mohou ovlivnit komfort obyvatel a uživatelů budovy.