SP 40-102-2000: Projektování vnitřních vodovodních sítí

3.1.1 Volba materiálu potrubí pro systémy zásobování studenou a teplou vodou by měla být provedena s ohledem na účel a provozní podmínky potrubí, teplotu přepravované vody a také na životnost potrubí, a to s ohledem na samostatné soubory pravidel pro návrh a instalaci určitých typů potrubí v potrubních systémech.

3.1.2 Trubky a tvarovky vyrobené z polymerních materiálů určené pro zásobování pitnou vodou musí být označeny slovem „Pitná voda“.

3.2.1 Typ trubek a tvarovek (s výjimkou trubek a tvarovek ze skelných vláken) pro potrubí studené vody je určen jmenovitým tlakem podle tabulky 1.

Tlakové trubky ze sklolaminátu se dělí na tři typy podle jmenovitého tlaku – 0,6; 1,6 a 2,5 MPa.

Jmenovitý průměr potrubí vyrobených extruzí se bere jako vnější průměr. U trubek vyrobených metodou vinutí (například sklolaminát a čedič-plast) se za jmenovitý průměr považuje vnitřní průměr.

Poznámka: Jmenovitý tlak je konstantní vnitřní přetlak vody, kterému potrubí a tvarovky odolávají po celou dobu své životnosti (50 let) při teplotě vody 20 °C.

3.2.2 Tlakové potrubí z polymerních materiálů a jejich spoje používané pro vnitřní zásobování teplou vodou musí být navrženy pro podmínky trvalého vystavení teplotě vody 75 °C a s vypočítanou životností nejméně 25 let.

3.2.3 Klasifikace tlakových potrubí může být provedena také podle indikátoru „SDR“ a řady „S“. Definice těchto indikátorů je uvedena v dodatku A.

3.3.1 Tlakové potrubí určené pro vnitřní vodovodní systémy musí být připojeno v závislosti na typu polymerního materiálu:

— pro hrdlové svařování (polyethylen, polypropylen, polybuten atd.);

– na lepené hrdlo (polyvinylchlorid, sklolaminát, čedič-plast atd.);

— mechanicky pomocí rozebíratelných a nerozebíratelných spojovacích částí (kov-polymer, síťovaný polyetylén atd.).

3.3.2 Způsoby připojení plastových trubek, tvarovek a armatur a jejich umístění jsou stanoveny projektem v závislosti na:

— typ, nomenklaturu a rozměry potrubí, armatur a ventilů;

— pracovní tlak a teplota dopravované vody;

— druh a vlastnosti přepravované látky;

— standardní životnost potrubí;

— způsob uložení potrubí a podmínky pro provádění stavebních a instalačních prací;

3.3.3 Typ připojení by měl být zvolen na základě podmínek zajištění těsnosti a pevnosti potrubí po celou dobu projektované životnosti, jakož i vyrobitelnosti během instalace a možnosti opravy potrubí.

3.3.4 V místech instalace armatur na potrubí a jejich připojení k zařízením jsou k dispozici odnímatelné spoje, které umožňují demontáž prvků potrubí během provozu. Tyto spoje musí být umístěny na místech přístupných pro kontrolu a opravu.

3.3.5 Spojování trubek vyrobených z rozdílných nelepivých a nesvařitelných modifikovaných a kompozitních polymerních materiálů se provádí pomocí mechanických spojů, jejichž konstrukce a technologie jsou stanoveny podle údajů jejich výrobců a dodavatelů pro konkrétní polymerní materiál.

3.3.6 Kovové části spojů musí být vyrobeny z materiálu odolného proti korozi.

3.3.7 Životnost spojů musí odpovídat životnosti potrubí.

3.4.1 Směrování vodovodních potrubí se provádí s ohledem na fyzikální (chemické) a mechanické vlastnosti materiálu potrubí a způsoby jejich připojení a požadavky uvedené v SNiP 2.04.01.

Při instalaci potrubí svařováním lze použít tradiční schémata uspořádání vodovodního potrubí – prstencové a slepé, při spojování potrubí pomocí spojovacích dílů se doporučuje systém provést pomocí rozdělovacích jednotek s umístěním uzavíracích a regulačních ventilů, spojovacích jednotek pro úseky potrubí a zařízení pro měření množství a průtoku vody.

3.4.2 Potrubí musí být zpravidla uloženo skrytě (v šachtách, drážkách atd.). Otevřené pokládání potrubí je povoleno v místech, kde je voda přiváděna k vodovodním armaturám, a také v místech, kde je vyloučeno mechanické poškození.

Potrubí by mělo být položeno pod stropem sklepů pouze v případech, kdy je zajištěna ochrana proti mechanickému poškození.

Při vodorovné pokládce by měly být části vodovodního potrubí z plastových trubek položeny nad kanalizační potrubí. Pokud není možné zajistit instalaci nad kanalizačním potrubím přepravujícím agresivní, toxické, zapáchající kapaliny, měl by být vodovodní systém navržen pouze z potrubí se svařovanými nebo lepenými spoji.

3.4.3 Při navrhování potrubí by měla být plně využita kompenzační kapacita potrubí. Toho se dosahuje volbou racionálního schématu uspořádání a správným umístěním pevných podpěr, které rozdělují potrubí na úseky, jejichž teplotní deformace probíhá nezávisle na sobě a je absorbována kompenzačními prvky potrubí.

Umístění podpěr se provádí v následujícím pořadí:

— umístění pevných podpěr je vyznačeno na schématu potrubí s ohledem na kompenzaci teplotních změn v délce potrubí pomocí prvků potrubí;

— zkontrolovat kompenzační kapacitu ploch výpočtem;

— nastínit umístění posuvných a pevných podpěr.

V případech, kdy teplotní změny v délce potrubí překračují kompenzační kapacitu jeho prvků, je nutné na něj nainstalovat další kompenzátor, obvykle uprostřed mezi pevné podpěry.

Při uspořádání podpěr je třeba vzít v úvahu, že pohyb potrubí v rovině kolmé k ose potrubí je omezen vzdáleností od povrchu ke stěně.

3.4.4 Uzavírací a výdejní ventily vody musí mít pevné uchycení ke stavebním konstrukcím, aby síly vznikající při používání ventilů nebyly přenášeny na potrubí.

Uzavírací armatury do průměru 32 mm s tělesem z polymerních materiálů lze instalovat bez upevnění na stavební konstrukce.

3.4.5 Vzdálenost při paralelní instalaci a mezi protínajícími se potrubími z polymerních materiálů a potrubími z jiných materiálů, včetně oceli, je regulována regulačními dokumenty.

3.4.6 Skrytá instalace v drážkách a prohlubních musí zajistit schopnost kompenzovat deformace plastových potrubí bez mechanického poškození jejich prvků.

3.4.7 Při montáži přírubových spojů potrubí je zakázáno odstraňovat nesouosost přírub nerovnoměrným utahováním šroubů a odstraňovat mezery mezi přírubami pomocí klínových těsnění a podložek.

3.4.8 Při skrytém pokládání potrubí z polymerních materiálů nesmí mít vnitřní povrch drážek nebo kanálů žádné tvrdé, ostré výstupky.

3.4.9 Při montáži závitových spojů musí být zachováno souosost kovových a plastových trubek a dílů. Povrch závitu dílu musí být hladký, čistý a bez otřepů.

3.5.1 Hodnota tlaku Htr potřebná k dodávce vody spotřebiteli se určí podle vzorce

kde je měrná tlaková ztráta při teplotě vody t, °C (tlaková ztráta na jednotku délky potrubí), m/m;

l — délka úseku potrubí, m;

hм.с — tlakové ztráty v tupých spojích a v místních odporech, m;

hgeom — geometrická výška (převýšení nejvyššího bodu vypočteného úseku potrubí), m;

hсв — volný tlak na výstupu z potrubí, m (pro sanitární zařízení se bere podle přílohy 2 SNiP 2.04.01).

Poznámka: Je přípustné uvažovat emhm.s rovné 20-30% eitilu.

3.5.2 Tlaková ztráta na jednotku délky potrubí bez zohlednění hydraulického odporu tupých spojů by se měla stanovit pomocí vzorce

kde l je součinitel hydraulického odporu podél délky potrubí;

V — průměrná rychlost vody, m/s;

g – gravitační zrychlení, m/s2;

d — vypočítaný (vnitřní) průměr potrubí, m.

Součinitel hydraulického odporu l by měl být určen vzorcem

kde b je počet podobností režimů proudění vody;

Ref — skutečné Reynoldsovo číslo;

Ke je ekvivalentní součinitel drsnosti m, uvedený v jednotlivých souborech pravidel, ale ne menší než 0,00001 m.

Počet podobností režimů proudění vody b je určen vzorcem

(pro b > 2 by se mělo uvažovat b = 2). Skutečné Reynoldsovo číslo Rф se určí podle vzorce

Reynoldsovo číslo odpovídající začátku kvadratické oblasti hydraulického odporu při turbulentním pohybu vody je určeno vzorcem

3.5.3 Pro přibližné výpočty s použitím výše uvedených vzorců lze použít nomogramy uvedené v dodatku B.

Nomogramy na obr. B.1 a B.2 slouží k určení měrných tlakových ztrát v důsledku tření během přepravy vody o teplotě 10 °C.

Podle nomogramů na obr. B.3 a B.4 se korekční faktor kt určí pro hodnotu 1000 ± 10, pokud se teplota vody liší od 10 °C.

3.6.1 Při průchodu stavebními konstrukcemi musí být potrubí z polymerních materiálů uloženo v objímkách. Délka manžety musí přesahovat tloušťku stavební konstrukce o tloušťku stavebních dokončovacích materiálů a přesahovat nad povrch podlahy o 20 mm. Umístění potrubních spojů v objímkách není povoleno.

3.6.2 U potrubí z polymerních materiálů se používají pohyblivé podpěry, které umožňují pohyb potrubí v axiálním směru, a pevné podpěry, které takové pohyby neumožňují.

3.6.3 Pevné podpěry na trubkách by měly být provedeny pomocí přítlačných kroužků přivařených nebo přilepených (v závislosti na materiálu trubky) k tělesu trubky, spojek – pro trubky o průměru do 160 mm nebo segmentů – pro trubky o průměru větším než 160 mm.

Příklady uspořádání podpěry jsou na obrázku 1.

Obrázek 1 – Příklady uspořádání pevných podpěr

Pevné upevnění potrubí k podpěře stlačením potrubí není povoleno.

Jako pohyblivé podpěry je nutné použít závěsné podpěry nebo spony z kovového nebo polymerního materiálu, jejichž vnitřní průměr by měl být o 1-3 mm (s přihlédnutím k těsnění a tepelné roztažnosti) větší než vnější průměr instalovaného potrubí.

Mezi potrubí a kovovou svorku by mělo být umístěno těsnění z měkkého materiálu. Šířka těsnění musí přesahovat šířku svorky minimálně o 2 mm.

3.6.4 Uspořádání pevných podpěr by mělo být provedeno tak, aby teplotní změny v délce úseků potrubí nepřesáhly jejich kompenzační kapacitu.

3.6.5 Pokud z konstrukčních důvodů není možné instalovat upevňovací prvky v vypočítané vzdálenosti, lze potrubí položit na pevný základ.

3.6.6 Délka nezajištěných vodorovných potrubí v místech ohybů a jejich připojení k zařízením, vybavení a přírubovým spojům nesmí překročit 0,5 m (obrázek 2).

Obrázek 2 – Pokládka potrubí v dolech

3.6.7 Utěsnění drážek, krabic, otvorů v mezipodlažních stropech a stěnách by mělo být provedeno po dokončení všech prací na instalaci a testování potrubí.

3.7.1 Při navrhování a instalaci potrubí z polymerních materiálů je nutné zohlednit významné teplotní změny délky a přijmout vhodná opatření k jejich kompenzaci.

3.7.2 Velikost změny teploty v délce potrubí D l se určí podle vzorce

kde a je součinitel tepelné lineární roztažnosti materiálu potrubí, °C-1;

DT — rozdíl mezi maximální a minimální teplotou potrubí;

L — délka drátěných trubek, m.

3.7.3 Podélné síly Nt vznikající v potrubí při změně teploty, bez zohlednění kompenzace teplotních deformací, se určí podle vzorce

kde E0 je modul pružnosti materiálu potrubí, MPa;

F — plocha průřezu stěny potrubí, m2.

Teplotní namáhání je nutné zohlednit v jakémkoli pevném úseku potrubí v jakékoli délce tohoto úseku.

3.7.4 Hlavními kompenzačními prvky potrubí jsou ohyby, smyčky, U-tvary, vlnovce a další typy kompenzátorů.

3.7.5 Kompenzační kapacita 90° ohybu se určí podle vzorce

kde DlД je maximální přípustný podélný posun potrubí v důsledku vlivu teploty, který lze kompenzovat odbočkou, m;

l1 — délka přímého úseku potrubí přiléhajícího k odbočce k pohyblivé podpěře, m;

r — poloměr ohybu větve, m;

D – vnější průměr trubek, m;

[s] — návrhová pevnost, MPa;

E0 — modul pružnosti, MPa.

Schémata zapojení ohýbaného ohybu a kompenzátoru jsou znázorněna na obrázku 3.

Obrázek 3 – Schémata zapojení ohybu a kompenzátoru a – ohyb; b – kompenzátor

3.7.6 Kompenzační schopnost kompenzátoru ve tvaru U se určí podle vzorce

kde D l je maximální přípustný podélný posun potrubí v důsledku vlivu teploty, který může kompenzátor absorbovat, m;

h – přesah kompenzátoru, m;

r — poloměr ohybu kompenzátorových ohybů, m;

a — délka rovné části kompenzátoru, m;

D — vnější průměr potrubí, m;

[s] — přípustné napětí z dlouhodobých pevnostních podmínek, MPa.

3.7.7 Maximální přípustná vzdálenost od osy kompenzátoru k ose pevné podpěry potrubí Lkom, cm, by měla být vypočítána pomocí vzorce

3.7.8 Vzdálenost l od osy odbočného potrubí k ose instalace posuvné podpěry (obrázek 4) by měla být brána jako rovna

kde K je koeficient určený pevnostními a elastickými vlastnostmi polymerního materiálu trubek podle vzorce

s — konstrukční pevnost materiálu potrubí, MPa.

Obrázek 4 – Schémata uspořádání podpěr a – na odbočce; b – na odbočce T-kusu

3.7.9 V nezbytných případech lze kompenzační kapacitu potrubí zvýšit zavedením dalších zatáček, klesání a stoupání.

3.7.10 Kompenzaci tepelné lineární roztažnosti trubek vyrobených z polymerních materiálů lze zajistit podélným ohýbáním při jejich pokládání ve tvaru „hada“ na podpěru, jejíž šířka musí umožňovat ohýbání potrubí při změně teploty.

3.7.11 Pokud je nutné zvýšit kompenzační kapacitu potrubních prvků ve tvaru L, Z a U, používá se při instalaci potrubí metoda „natahování“ (předpětí).

3.8.1 Potrubí pro horkou vodu (kromě napojení na vodovodní kohoutky) z polymerových trubek musí mít tepelnou izolaci.

3.8.2 Tepelná izolace potrubí se stanoví výpočtem podle SNiP 2.04.14. Součinitel tepelné vodivosti materiálu by neměl být větší než 0,05 W/(m °C), ale tloušťka tepelné izolace by měla být alespoň 10 mm.