DAŽĎOVÁ VODAVSAKOVANIEDRENBLOKPATENTOVANÝ SYSTÉM

TEÓRIA VSAKOVANIA

ZÁKLADNÉ PREDPOKLADY

 

Na strešné plochy dopadá dážď po čas D (min) intenzitou rD(n) (lit/sec.ha). Dažďové zvody následne vodu zo striech odvádzajú do podzemného vsakovacieho priestoru zloženého z Drenblokov vodu, pričom sem privedie isté množstvo vody (lit) , ktoré závisí od veľkosti strchy, dĺžky trvania dažďa a jeho intenzity.

Počet meteorologických zrážkomerových staníc

68

Meteorologické stanice (na Slovensku ich prevádzkuje SHMÚ) dlhodobo merajú zrážky a výsledky pozorovania vydávajú vo forme tabuliek – pre rôzne doby trvania (od 5 min. – do 180 minút) a rôzne periodicity dažďa (1x za rok, 1x za 5 rokov, 1x za 10 rokov….až 1 x 100 rokov)

Na Slovensku je celkove 68 meteorologických zrážkomerových staníc a výsledky merania sú zhrnuté v doteraz stále platnej práci: ZBORNÍK PRÁC hydrometeorologického ústavu v Bratislave , Slovenské pedagogické nakladateľstvo Bratislava 1973

Tabuľku najbližšej zrážkomerovej stanice k stavbe treba mať k dispozícii , ak v danom mieste nie je meteorologická stanica .

Periodicita výpočtových zrážok sa volí podľa rizika – podľa výšky prípadných škôd spôsobených zaplavením okolia . Pre rodinné domy sa uvažuje priodicita zrážok pre pravdepodobnosť intenzity dažďa n = 0,5, čo je periodicita raz za 2 roky, pre obchodné centrá, priemyselné areály a obytné súbory , sa volí periodicita n= 0,2, čo je raz za 5 rokov (5 ročný dážď).

Pre centrá miest sa volí periodicita 0,01, čo je raz za sto rokov (sto ročný dážď).

Pri stanovovaní rizika zaplavenia plôch treba zohľadniť aj sklon plôch v blízkosti objektov km bude odvádzaná prebytočná voda , pretože aj malé množstvá vody stečené do jedného priestoru môžu spôsobiť veľké škody.

 

Materiál striech môže byť z rôzneho materiálu, ktorý má rôzny vplyv na odtok vody zo strechy. Zatiaľ čo zatrávnené strechy značnú dažďa absorbujú, iné strechy pokryté napríklad glazovanými škridlami odvedú dažďovú vodu takmer na 100%.

Koeficienty odtoku Ψ podľa DIN 1988

Druh strechy koeficient odtoku strechy Ψ

Plochá strecha

So štrkovým násypom 0,60

Vegetačná strecha 0,20

S bitúmenovými pásmi 0,70

S kovovými pásmi 0,70

Šikmá strecha

So strešnými pásmi 0,80

S bridlicou 0,80

S pálenými alebo bet. škridlami 0,75

Vegetačná strecha 0,25

S bitúmenovými pásmi 0,25

S kovovými pásmi 0,80

Veľkosť striech A je daná súčtom jednotlivých striech Ai. Odvádzané množstvo vody je teda nižšie ako teoretické, To sa zohľadňuje redukovaním – zmenšením plochy strechy Ae,i = Ai.Ψi, kde Ai = suma všetkých čiastkových strešných plôch rovnakého typu.

Na strechy s redukovanou plochou Ae,i dopadá dážď o intenzite rD(n) udávanú v (l/sec.ha). Celková redukovaná plocha striech je Au. Kde Au =Ψ(Ae,i .Ψi)

Množstvo dažďovej vody privádzanej do podzemného priestoru Drenblok je dané vzťahom:

Qzu = rd(n) 10-7 x Au ( m3/s)

(Výraz 10-7 prevádza jednotky litrov/ ha v prípade meteorologického údaja rd(n) na m3/m2)

Dažďová voda je zo strechy privádzaná do podzemného vsakovacieho priestoru zloženého z Drenblokov. Táto voda cez spodnú plochu blokov okamžite začne vsakovať do podzemia. Rýchlosť vsakovania je daná materiálom podložia. Tým väčšie množstvo vody vsiakne, čím je rýchlosť vsakovania väčšia. Schopnosť pôdy vsakovať kvantitatívne vyjadruje súčiniteľ vsakovania kf , vyjadrený v (m/s). Možno si ho predstaviť ako rýchlosť, s ktorou vodná kvapka gravitáciou vsakuje do podložia.

Rýchlosť vsakovanie nesmie byť ani príliš rýchla, ani príliš pomalá.

V prípade rýchleho vsakovania – pri kf hodnotách vyšších ako 1.10-3 m/s vsakujú dažďové vody, tak rýchlo, že nemôže dôjsť k vyčisteniu vody pomocou chemických, mechanických a biologických pochodov. Zvlášť pri malých vzdialenostiach od spodnej vody vzniká potom nebezpečenstvo negatívneho ovplyvnenia kvality spodnej vody.

Opačne , v prípade veľmi malých hodnôt kf , kedy je kf menšia ako 1.10-6 m/s, zostáva podzemný priestor dlho zaplavený, voda vsakuje veľmi pomaly a k procesu vsakovania môžu pristúpiť aj negatívne anaeróbne procesy.

Množstvo dažďovej vody vsiaknutej za jednotku času do podložia je dané vzťahom:

Qs = kf /2 . As ( m3 /s)

Súčiniteľ vsakovania kf je zlomkom znížené na polovicu – je to z toho dôvodu, že kf nie je stále konštantné -v prípade dlhotrvajúceho sucha a suchej zeminy sa hodnota kf znižuje a vsakovanie neprebieha tak rýchlo, ako v prípade prevlhčenej zeminy. Výpočet musí uvažovať aj s touto možnosťou.

As = je vsakovacia plocha v m2 ( je to vlastne veľkosť vsakovacej plochy – jej prevažnú časť tvorí podstava, na ktorej sú položené Drenbloky.

Časť vody počas dažďa je privádzaná, časť vody priebežne vsakuje. Množstvo privádzanej vody je však spravidla vyššie, ako priebežne vsakované množstvo. Podzemný priestor sa preto začne napĺňať – hladina vody v akumulačnom priestore Drenbloku stúpa. Treba vypočítať pomocou dostupných štatistických údajov a z nameraných údajov potrebný objem akumulačného priestoru.

Stúpanie hladiny vyplýva z prírastku objemu danom rozdielom medzi pritekajúcou a odtekajúcou vodou:

Qzu – Qs

Výška dosiahnutej hladiny v akumulačnom priestore závisí od dĺžky trvania dažďa, jeho intenzity a kf . Na Slovensku bolo dlho zaužívané objem akumulačného priestoru počítať na 15 minútový 2 – ročný dážď. V súčasnosti sa výpočet vsťahuje na dobu kritického dažďa Tk, ktorá sa musí nájsť:

Ale v mnohých prípadoch, zvlášť pri nízkych hodnotách kf a pri tzv. vytrvalých dažďoch, môže vyjsť potrebný akumulačný objem vyšší ako pre zaužívaný výpočet. Preto pri nízkych hodnotách kf treba prepočítať aj ostatné hodnoty intenzity dažďa a dĺžky dažďa, a vyniesť do grafu. Tam kde graf vychádza najvyššie, je príslušný Tk – tkz kritická doba dažďa.

Pre výpočet akumulačného priestoru platí vzorec:

V = (Qzu – Qs) . D . 60 . fz (m3)

Kde D je dĺžka dažďa v minútach .Jeho vynásobením číslom 60 získame dĺžku dažďa v sekundách, fz je súčiniteľ bezpečnosti – projektant ho na základe svojho uváženia volí v rozmedzí 1,1 až 1,2.

Hodnota 1,1 sa volí pre decentrálne vsakovanie, hodnota 1,2 sa volí pre centrálne vsakovanie.

Vsakovacia plocha As

 

Dôležitá skutočnosť nastáva pre stanovenie vsakovacej plochy As. Tá sa totiž neobmedzuje iba na plochu A čiže na samotnú podstavu Drenblokov, ale sa rozširuje aj o šírku bočného vsakovania: V akumulačnom priestore voda vystupuje do výšky h. Stredná hodnota výšky hladiny je h/2. Keďže časť vsakovania sa uskutočňuje cez bočné steny Drenblokov, a to po oboch stranách účinnej vsakovacej šírky bR,w , rozširuje sa táto na obe strany o hodnotu h/4.

Potom účinná vsakovacia šírka:

bR,w = bR + ( 2 . h/4) = bR + h/2

Vsakovacia plocha As je daná súčinom dĺžky L vsakovacej plochy a účinnej vsakovacej šírky bR,w:

As = L . bR,w

VÝPOČET potrebného počtu Drenblokov

Objem musia bezpečne absorbovať Drenbloky položené na ploche A s výškou h. Výšku h môžeme nahradiť súčinom n . 0,6 , kde:

n je počet vrstiev – výrobca predpisuje , že maximálne sa môže použiť 4 vrstvy Drenblokov.

0,6 je výška Drenbloku ( = 0,6 m) . Pozn. – môžu sa ale zvoliť aj 20, 30, 40, 50 alebo 60 cm vysoké bloky.

Platí, teda:

h = 0,6 . n

Po dosadení a úpravách vyjde pomerne zložitý vzorec pre dimenzovanie vsakovania pomocou Drenblokov, ktorý vypočíta potrebnú dĺžku vsakovacieho zariadenia (pri fixnýxh vstupoch možno voliť iba šírku a výšku vsakovacieho zariadenia).

DRENBLOK

Samotný výpočet je možné uskutočniť dnes najpohodlnejšie pomocou už hotových výpočtových programov Drenblok (pre všetky typy blokov sú umiestnené sú pod tlačidlom Projekcia) , ktorý umožňuje počítať potrebnú veľkosť vsakovacieho zaiadenia pre príslušné kf podložia , lokalitu , pre rôzne varianty doby trvania dažďa a periodicitu dažďa.

Projektant môže pri zadaných predpísaných vstupoch variovať okrem typu použitých blokov iba šírku , dĺžku a počet vrstiev . Pomocou programu môže projektant rýchlo a presne navrhovať vsakovací priestor a posúdiť aj prípadné riziká zaplavenia územia prebytkom 100 ročného dažďa – pre bezzvyškové naprojektovanie vsakovacieho zariadenia sa musí vždy vypočítať aj objem prebytočnej – vytečenej vody pri sto ročnom daždi a túto vhodne naprojektovať – umiestniť.

0

Košík