Koeficient odtoku dlažby a hospodaření se srážkovými vodami

Vsakování srážkové vody je prioritním způsobem hospodaření se srážkovými vodami dle současného právního rámce (Vyhláška č. 501/2006 Sb.). To znamená, že vsakování musí být vždy prověřeno jako první možnost odvodnění stavby. Pouze v případě, kdy je vsakování vyhodnoceno jako neproveditelné nebo nepřípustné, lze přistoupit k jiným metodám odvodnění.

Proveditelnost a přípustnost vsakování

Možnost vsakování se prověřuje na základě proveditelnosti a přípustnosti. Toto posouzení musí být dle ČSN 75 9010 provedeno fyzickou či právnickou osobou s příslušnými oprávněními k provádění inženýrskogeologických a hydrogeologických průzkumů, a to podrobným průzkumem přímo na pozemku stavby.

Proveditelnost vsakování

  • Proveditelnost vsakování do půdního a horninového prostředí je limitována zejména geologickými podmínkami.
  • Nejdůležitější je vsakovací schopnost prostředí, která určuje velikost vsakovacího zařízení.
  • Vsakovací schopnost se určuje pomocí koeficientu vsaku kv (viz ČSN 75 9010) a je-li nižší než 10-6 m/s, je odvodnění stavby výlučně vsakem zpravidla nemožné.
  • Podstatná je též úroveň hladiny podzemní vody, která limituje možnou hloubku vsakovacího zařízení, protože jeho základová spára musí být alespoň 1 metr nad maximální hladinou podzemní vody.
  • Další limity proveditelnosti vsakování jsou např. mocnost špatně propustných krycích vrstev či sklon terénu.

Přípustnost vsakování

  • Přípustnost je posuzována zejména z hlediska potenciálního rizika znečištění podzemní vody či půdy.
  • Z nejméně znečištěných povrchů (výčet viz ČSN 75 9010) je povoleno vsakovat přes nenasycenou oblast bez předchozích opatření.
  • U středně znečištěných ploch je vyžadován odpovídající způsob předčištění.
  • Vsakování z potenciálně výrazně znečištěných ploch (např. parkoviště u opraven vozidel, autobazary, autovrakoviště, plochy pro hospodaření s odpady ad.) není vhodné.
  • Vsakování by nemělo být povoleno v místech, kde jsou přítomny staré ekologické zátěže a v místech, kde by mohla být ohrožena stabilita svahu.

Typy vsakovacích zařízení

Pokud je vsakování vyhodnoceno jako proveditelné a přípustné, lze přistoupit k jeho realizaci. Základní dělení vsakovacích zařízení je na povrchová a podzemní.

Povrchová vsakovací zařízení

  • Plošný vsak, kdy k vsakování dochází přetokem vody po terénu.
  • Vsak s retenčním objemem (vsakovací průleh, vsakovací průleh s rýhou, vsakovací nádrž).
  • Obecně jsou preferována povrchová vsakovací zařízení, protože jsou zpravidla levnější, podporují výpar, lépe se udržují a zejména jsou bezpečnější z hlediska ochrany podzemních vod.
  • Jejich konstrukční součástí je zatravněná humusová vrstva, která je nejlepším způsobem zachycení typických znečišťujících látek v městském srážkovém odtoku.

Podzemní vsakovací zařízení

  • Liniové (vsakovací rýhy).
  • Bodové (vsakovací šachty).
  • Plošné (vsakovací podzemní prostory).
  • Dle typu náplně (štěrk či voštinové bloky).

Výše uvedená vsakovací zařízení vsakují srážkovou vodu z okolních povrchů, které jsou na ně napojeny. Tím se liší od propustně zpevněných povrchů (zatravňovací dlažba, dlažba s propustnými spárami, porézní dlažba, dřevěné rošty ad.), které vsakují pouze vodu, která na ně dopadne, a terminologicky je nepovažujeme za vsakovací zařízení.

Koeficient odtoku dlažby a jeho význam

Hlavním kritériem pro určení schopnosti vodopropustnosti se stal koeficient odtoku Ψ. Tento bezrozměrný koeficient, který definuje, kolik procent srážkové vody odteče do kanalizace a kolik procent je propuštěno do podloží, nabývá hodnot od 0 do 1.

Čtěte také: Vsakování deště dlažbou

  • Hodnota 0 značí, že 0 % spadlé vody je odvedeno do kanalizace.
  • Hodnota 1 pak znamená, že 100 % vody je odvedeno do kanalizace.

U běžných dlažeb se v závislosti na formátu a sklonu plochy pohybujeme s hodnotami tohoto koeficientu v rozmezí 0,5 až 0,9. U zatravňovacích dlažeb se s tímto koeficientem pohybuje v rozmezí 0,17 (38 % plochy dlažby jsou otvory) až 0,23 (20 % plochy dlažby jsou otvory) při sklonu konstrukce do 1 %. Snahou je samozřejmě dosahovat hodnot co nejnižších, cílem je pak hodnota 0,0, tedy 100 % srážkové vody je propuštěno do podloží.

Při projektování propustných povrchů se projektanti často ptají na součinitel (koeficient) odtoku z povrchu, zejména v souvislosti s projekty financovanými z dotačních titulů, jako jsou IROP a OPŽP. Například u zasakovacích roštů AS-TTE ROŠT je součinitel odtoku prakticky nulový (0) a splňuje tak podmínky všech známých dotačních titulů.

Pomocí vsakovací dlažby AS-TTE ROŠT můžete zpevnit nejrůznější plochy jako jsou parkoviště, průmyslové areály, vjezdy, chodníky, místní komunikace a další.

Faktory ovlivňující dimenzování odvodnění

Dimenzování odvodnění střechy, a tím přiřazení velikosti okapového žlabu, závisí na množství srážek, základní ploše střechy (půdorysné ploše) a koeficientu odtoku (sklon, vlastnost povrchu).

Legislativní rámec a změny

V České republice součinitele odtoku srážkových povrchových vod stanovuje norma ČSN 75 90 10. Kromě normy ČSN byly v roce 2021 na území města Prahy vydány Standardy hospodaření se srážkovými vodami.

Čtěte také: Aktuální územní plán Ústí nad Orlicí

Dne 1. června 2021 došlo k legislativním změnám vyhlášky 428/2001 Sb. (ve znění novely vyhl. č. 244/2021 Sb.), která je prováděcí vyhláškou zákona č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu. Touto novelou se mění od 1. ledna 2022 hodnota srážkového normálu, který je rozhodný pro výpočet množství zpoplatněných srážkových vod.

  • Pro období od 1. ledna 2022 do 31. prosince 2051 se použije dlouhodobý srážkový normál stanovený z období 1991 až 2020, který dle sdělení Českého hydrometeorologického ústavu ze dne 30. listopadu.
  • Současně dochází ke změně přílohy č. 16 vyhlášky č. 428/2001 Sb., která nově rozšiřuje vzorec pro výpočet množství srážkových vod odváděných do kanalizace.

Povinnost platit za odvádění srážkových vod do kanalizace pro veřejnou potřebu upravuje § 20 odst. 6 zákona č. 274/2001 Sb. Srážkové vody jsou odpadní vody z dešťových srážek ze střech a ostatních ploch, vypouštěné odběratelem do veřejné kanalizace. Tato povinnost se vztahuje na vody, které jsou odvedeny do kanalizace, kromě ploch dálnic, silnic, místních komunikací, ploch drah, zoologických zahrad a ploch nemovitostí k trvalému bydlení.

Od 1. července 2022 se upravuje postup pro výpočet množství srážkových vod odváděných do kanalizace. Tato změna vyhlášky č. 428/2001 Sb., ve znění vyhlášky č. 244/2021 Sb., upravuje postup pro výpočet množství srážkových vod, odváděných přímo do kanalizace, podle druhu povrchové úpravy dané plochy.

Účinek jednotlivých druhů povrchových úprav střech, komunikací a dalších ploch je vyjádřen různými hodnotami odtokového součinitele:

  • Hodnoty odtokového součinitele 0,9 platí pro vodonepropustné střechy, asfaltové a betonové plochy, ale i zámkové dlažby.
  • Výrazně nižší součinitel 0,1-0,6 lze použít pro vegetační střechy.
  • Součinitel 0,4 se použije pro zpevněné štěrkové plochy i dlažby se širokými spárami.

Výpočet množství srážkových vod

Roční množství odváděných srážkových vod Q (m3/rok) = součet redukovaných ploch (m2) × dlouhodobý srážkový normál (m3/m2·rok).

Čtěte také: význam difuzní propustnosti u fasádních nátěrů

  • Dlouhodobý srážkový normál je průměrem ročního úhrnu srážek v daném místě nebo oblasti.
  • Redukované plochy jsou skutečné plochy vynásobené odtokovým součinitelem dané povrchové úpravy.

Podle ročního množství srážkových vod odváděných do veřejné kanalizace dnes provozovatelé veřejné kanalizační sítě stanovují poplatky podnikatelským subjektům.

Propustné dlažby jako řešení pro hospodaření se srážkovými vodami

S nedostatkem vody v hydrologickém cyklu souvisí celá řada problémů, které se již běžně projevují v každodenní realitě současné společnosti. Mezi ty nejvýznamnější pak řadíme výrazný pokles podzemních vod a ztrátu či oslabení přirozených vodních zdrojů, extrémní přehřívání urbanistických center měst v porovnání se standardní zástavbou a vznik tzv. tepelných ostrovů.

Příčina těchto problémů je poměrně jednoduchá: drtivá většina městských i soukromých ploch je zpevněná a nepropustná, srážková voda je uměle sváděna do kanalizace, odkud je spolu se splašky vedena přes ČOV do moří a oceánů. V současném stavu je pak velmi jednoduché stát se obětí bleskových záplav, kdy během několika málo hodin dokáže spadnout extrémní množství srážek, které se snažíme opět odvést do kanalizace. Řešením je vrátit vodu tam, kam patří, tedy do podloží, a to v nejvyšší možné míře, a současně zvýšit vsakovací schopnosti městských částí.

Tato technologie umožňuje vsakování dešťových vod přes svou strukturu do podloží, nedochází tak k odvodu dešťů do kanalizace a následně do ČOV. Tímto je inženýrské vybavení významně šetřeno a prodlužuje se jeho životnost. Fakt, že srážkové vody jsou schopné zcela protéct takovouto skladbou a výrazně šetří kanalizace, umožňuje pojmout značné množství srážek, a výrazně pak eliminuje rizika zmiňovaných bleskových záplav. Voda, která prosákne kameny, je pak postupována dále do podloží, kde se přidává k přirozené podzemní vodě a pozitivně ovlivňuje její hladinu.

Již poměrně dlouhou dobu jsou trendem tzv. zatravňovací dlažby, které prostor pro vsakování vytváří svým tvarem, kdy obsahují otvory různých tvarů a velikostí nebo jsou opatřeny zvětšenými distančními nálitky, zajišťující výraznější spáry. O tyto dlažby je stále větší zájem, jejich vsakovací schopnosti jsou však limitovány jejich charakterem, tedy skutečností, že část plochy je stále zpevněna formou nepropustného betonu.

Požadavky na podloží propustných dlažeb

Aby bylo možno takovou dlažbu využít v plném rozsahu, je nutné si uvědomit, že klíčovou roli zde hraje také podloží. Podloží pod takovouto dlažbou musí být přizpůsobeno svému účelu již v rámci příprav a je nutné počítat se specifickými požadavky.

  • Základem konstrukce je vlastní zemina, která se zde přirozeně nachází.
  • Zemina jako taková musí ve zhutněném stavu dosahovat vodopropustnosti kf > 5×10-5 m/s, aby byl zajištěn transport vody dále do podkladních vrstev a nedocházelo k hromadění vody pod vytvořenou konstrukcí, což by mohlo vést k jejímu porušení a ztrátě stability.
  • V případě, že zemina toto splňuje, se přesuneme k nosné vrstvě konstrukce. Ta musí být realizována formou stavebních drtí frakce 0/32 mm, 16/32 mm, 0/64 mm nebo 32/64 mm bez prachového podílu v síle minimálně cca 30 cm až 45 cm ve zhutněném stavu.

Filtrační vrstva

V případě, že je daná plocha pojížděná automobily a/nebo hrozí úniky ropných a olejových produktů, je nutné do skladby podloží zakomponovat také filtrační vrstvu. Důvodem je skutečnost, že srážková voda způsobí průnik těchto škodlivých látek do spodních vrstev zeminy, a nikoliv do kanalizace, kde by se následně v čističce vod odstranily. Filtrační vrstva zajistí odbourání těchto látek a do podzemních vod se již vsakuje nezávadná voda. Jako možnosti se zde jeví různé filtrační tkaniny či vrstvy jemných pórovitých kameniv.

V případě, že se jedná o konstrukce nevystavené dopravnímu zatížení (parky, náměstí, zahrady…), zde nehrozí znečištění spodních vod nebezpečnými škodlivinami, a je tedy možné filtrační vrstvu vynechat.

Údržba propustných dlažeb

Jako hlavní úskalí této technologie se jeví nutnost pravidelné údržby, která by však koneckonců měla být věnována také standardní dlažbě. Vzhledem k charakteru mezerovitého betonu logicky dochází v čase k zanášení a ucpávání mezer a poklesu vsakovací schopnosti.

  • Proto je nutné dlažbu alespoň 1x ročně vyčistit, ideálně hloubkovou technologií, pro zachování „otevřené“ struktury.
  • Základní čištění hrubých nečistot (listí, tráva, hlína, jíly, bahno atd.) probíhá formou očištění povrchu vysokotlakou vodní technologií WAP.
  • Pro dlouhodobou udržitelnost funkčnosti a zachování extrémně nízkého koeficientu odtoku je však nutné po určité době využít také hloubkového čištění, spočívající v tlakovém vodním předmytí, povrchovém orbitálním čištění za použití vibračního kartáče zakončeného horkovodním parním tlakovým čištění ideálně s vakuovou technologií odtahu kalu. Po takovém čištění je zaručena správná funkce libovolně staré a znečištěné dlažby.

Omezení použití

Jako dalším úskalím se ukazuje nemožnost využít tuto technologii na libovolné konstrukci. Řeč je zde konkrétně o místních komunikacích. V technologii vozovek vždy platilo a stále platí, že konstrukce vozovky a její podloží se musí odvodnit. Proto není vhodné podporovat opak a do konstrukce vozovky a jejího podloží nechat vodu zatékat, a tak snižovat její únosnost a tím i celkovou životnost.

Pro využití je nutné, aby se v místě stavby vyskytovala vhodná podkladní zemina, v opačném případě není možné tuto dlažbu využít. Tuto dlažbu také nedoporučujeme využívat jako kryt pro klasické silnice dopravní obsluhy, protože zvýšeným hromaděním vody ve vozovkách s velkým zatížením (myšleno pro pojezd nákladních automobilů) může docházet k poklesu únosnosti konstrukce.

Měření a testování koeficientu odtoku

Společnost BEST a.s. se rozhodla do problematiky zapojit odborníky z TZÚS, Českou agenturu pro standardizaci, Technickou normalizační komisi, centrum AdMas při VUT v Brně, příslušné úřady a ministerstva. Snahou bylo vytvořit zkušební postup pro stanovení koeficientu odtoku, který je dodnes stanovován pouze teoreticky odvozením, a vytvoření uceleného postupu zkoušení a možnosti ověřování vlastností na dodaných výrobcích, které do této doby v podstatě neexistovalo a stále ještě neexistuje.

Společnost BEST a.s. aktuálně řeší problematiku na dvou frontách, kdy jednou je změna, respektive úprava a doplnění stávajících norem ČSN, předběžně nejspíše ČSN 73 6131, což je však cesta na dlouhé roky. Mimo zkoušek pevnosti v tlaku na krychli a stanovení mezerovitosti, společnost navrhla vlastní zkoušku pro stanovení koeficientu odtoku Ψ, zkonstruovala zkušební lavici a začala tuto problematiku zkoumat, následně byla vytvořena vnitropodniková norma PN-BEST 28 2020.

Zkouška spočívá v simulaci reálné plochy, na kterou dopadá voda skrze trysky a přes vodoměr napojený na systém rozstřiku je sledováno množství vody, které dopadne na plochu za určitý čas.

Technický a zkušební ústav stavební Praha s.p. vypracoval v roce 2021 zkušební metodiku pro zkoušky vodopropustnosti dlažebních prvků a pro několik výrobců vydal stavební technická osvědčení (STO). Výrobky splňující kritérium rychlosti vsakování vody, uvedené ve zmíněných STO hodnotou 0,048 l/(m2·s), v plném rozsahu vyhovují předpokladům, z nichž vychází při stanovení součinitele odtoku vodopropustných (vsakovacích) dlažeb novela vyhlášky č. 428/2001 Sb., platná od 1. července 2022.

Srovnání s německou legislativou

V sousedním Německu je situace trochu jiná a již existuje jistá místní legislativa. Celou problematikou se zabývá a zaštiťuje ji Německý institut pro stavební techniku v Berlíně, který k jednotlivým systémům uděluje schválení DIbt a také vydal Směrnici s doporučením pro zacházení s dešťovou vodou DWA-M 153. Celkový přístup německých orgánů je tedy naprosto odlišný od českých - německé úřady tyto práce vedou, napomáhají a propagují s výrobci tyto ekologické systémy.

Budoucí výhled a výhody propustných systémů

Tento nový stavební systém je velmi zajímavým řešením pro budoucí stavby s ohledem na potřeby změny hospodaření se srážkovými vodami s vysokým potenciálem. Využitím této technologie je napomáháno návratu vody ke svému přirozenému hydrologickému koloběhu, obnově spodních vod, zabránění lokálních bleskových povodní a celkovému zpříjemnění žití ve velkoměstech formou snižování teploty v přehřátých centrech v teplých měsících.

Rovněž je momentálně ekonomicky velmi výhodná, protože existuje celá řada dotačních programů jak v rámci ČR, tak také v rámci EU, které hradí značnou část nákladů (až 85 % na přestavbu aktuálních ploch, včetně přípravných prací).

Dlouhá období sucha střídají přívalové deště. Do právních předpisů se propisuje úsilí o maximální zadržování vody v lokalitě a minimalizaci množství srážkových vod odváděných do stokové sítě. Šetrné hospodaření s dešťovou vodou se stává jednou z priorit přístupu k trvale udržitelnému rozvoji.

I když je tento systém velmi slibný, nelze jej využít úplně všude. Pro využití je nutné, aby se v místě stavby vyskytovala vhodná podkladní zemina, v opačném případě není možné tuto dlažbu využít. Při využití na dopravních stavbách pro motorová vozidla (parkoviště, areály firem atd.) je nutné do skladby zakomponovat také filtrační složku, aby bylo zabráněno znečištění spodních vod.

Tabulka odtokových součinitelů

Následující tabulka shrnuje hodnoty odtokových součinitelů pro různé typy povrchů dle platné legislativy a doporučení:

Typ povrchu Odtokový součinitel (Ψ)
Vodonepropustné střechy, asfaltové a betonové plochy, zámkové dlažby 0,9
Vegetační střechy 0,1-0,6
Zpevněné štěrkové plochy, dlažby se širokými spárami 0,4
Zatravňovací dlažba (38 % plochy otvory, sklon do 1 %) 0,17
Zatravňovací dlažba (20 % plochy otvory, sklon do 1 %) 0,23
Zasakovací rošty AS-TTE ROŠT 0 (prakticky nulový)

tags: #koeficient #odtoku #dlažba #informace

Oblíbené příspěvky: