Vnútorné vodovody z polypropylénu a ich havárie

Pri návrhu materiálu vnútorného vodovodu treba myslieť aj na podmienky na realizáciu a prevádzkovanie diela. V nadväznosti na to by mal potom odovzdávací protokol obsahovať riadne spracovanú dokumentáciu skutočného vyhotovenia vodovodu a tiež podmienky na jeho správne prevádzkovanie. Zároveň platí, že stavebník (prevádzkovateľ) diela by sa mal podieľať na návrhu materiálu.

Návrh vnútorných vodovodov v praxi
Dokumentácia vnútorných vodovodov stavieb, ktoré nepodliehajú stavebnému konaniu, sa zvyčajne nevykonáva. Projekt zásobovania objektu vodou končí obvykle dokumentáciou prípojky vody po hlavný domový uzáver vody za vodomernou zostavou. Stavebný úrad ani dodávateľ vody sa nezaujímajú o to, ako sa bude rozvod vody za vodomernou zostavou riešiť. Takto sa postupuje pri prevažnej väčšine menších stavieb, ktoré síce vyžadujú stavebné konanie, ale stavebnému úradu stačí stručná zmienka o vnútornom vodovode v technickej správe. V správe býva zvyčajne tromi až štyrmi vetami opísaný materiál potrubí (často bez uvedenia prevádzkového a hydrostatického pretlaku v rozvodoch vody), ku ktorému sa dokladá bilancia potreby vody.

Materiál pre vnútorný vodovod sa navrhuje výlučne podľa ceny, prípadne podľa požiadavky stavebníka, bez ohľadu na budúce prevádzkové podmienky a požiadavky na údržbu vnútorného vodovodu. Okrem toho, stavebný zákon [1] a nadväzujúca vyhláška o dokumentácii stavieb [2] znížili dôraz na projektovanie vnútorných vodovodov. Tento stav možno kritizovať, upozorňovať na jeho následné technické a ekonomické problémy, ktoré sa s takým postupom spájajú, to je však asi všetko. Stavebník rieši rozvody buď podľa rôznych príručiek typu „urob si sám“, alebo voľbu materiálu a technické riešenie prenechá inštalačnej firme. Inštalačná firma obvykle realizuje vnútorný vodovod takýchto stavieb z polypropylénu tlakového radu PN 16, prípadne PN 20.

Rozsiahlejšie objekty už mávajú v stavebnom povolení zakreslené trasy rozvodov vody v pôdorysoch, dimenzie potrubia sa však nemusia uvádzať, a tak opis materiálu na rozvody takisto neobsahuje podrobnejšie informácie. Nesprávne označovanie dimenzií potrubia vo výkresoch sa dodnes nepovažuje za nedostatok dokumentácie. Na základe týchto údajov sa uskutočňuje výber zhotovovateľa vnútorného vodovodu so všetkými dôsledkami – nielen pre stavebníka, ale aj pre dodávateľa. Navyše sa k tomu pridáva skutočnosť, že znalosti pracovníkov technického dozoru (zvyčajne sú to absolventi profesie pozemné stavby) o realizácii vnútorného vodovodu bývajú minimálne.

V závere tohto článku sú uvedené normy, ktoré sú už niekoľko rokov v platnosti a ich uvedenie v zozname literatúry môže mnoho čitateľov považovať za zbytočné. Moje skúsenosti však ukazujú, že nielen niektoré autorizované osoby (projektanti), ale aj niektorí dodávatelia vnútorných vodovodov využívajú pri ich návrhu alebo realizácii svoje znalosti zo školy, ktorú absolvovali v minulom storočí.

Pri kolaudácii sa nad vnútorným vodovodom mávne rukou, v lepšom prípade si zástupca štá­tu nechá predložiť protokol o tlakovej skúške vnútorného vodovodu. Iné znalosti o vnútor­nom vodovode vo väčšine prípadov nemá.

Po nás potopa
Keď stavebník preberá stavbu, nevníma problémy, ktoré môžu vyplynúť z prevádzky vnútorného vodovodu. Informácie o prevádzkovaní vnútorného vodovodu a podmienkach na uplatnenie záruky na dielo v dokumentácii pre stavebné konanie nebývajú. V dokumentácii skutočného vyhotovenia, ak je vôbec spracovaná, o prípadnom riziku z nesprávneho prevádzkovania vnútorného vodovodu nebýva ani zmienka. Projektant ani dodávateľ diela nepovažujú pokyny na prevádzkovanie vnútorného vodovodu za dôležitú súčasť dodávky. Dobrý právnik na strane stavebníka môže v budúcnosti dodávateľa diela veľmi poškodiť a právnici sa už pripravujú na slušné odmeny pri riešení všetkých možných prípadov porúch a poškodení objektov.

Nový materiál – nový problém
Najrozšírenejším materiálom používaným na vnútorný vodovod je polypropylén. Zdalo sa, že náhrada oceľového pozinkovaného potrubia polypropylénovým potrubím vyriešila problémy s bodovou koróziou. Po odstránení „detských chorôb“, akými boli nevhodne volené tlakové rady (obr. 1 a 2) a nesprávne dimenzovania potrubí (metóda „o profil menší“), sa objavujú nové problémy v súvislosti so snahou obmedziť mikrobiologické riziko v rozvodoch vody.

V povedomí projektantov a niektorých stavebníkov sú v zásade dva spôsoby zníženia mikrobiologického rizika vo vnútornom vodovode – termická dezinfekcia vnútorného vodovodu a dávkovanie silného oxidačného činidla (zvyčajne oxidu chloričitého – chlórdioxidu). Na obzore sa objavujú aj iné chemikálie – biocidy, ktoré sa ukazujú ako vhodné na znižovanie mikrobiologického rizika v rozvodoch pitnej vody.

Termická dezinfekcia potrubia je na samostatnú diskusiu. Metóda je energeticky aj prevádzkovo veľmi nákladná a pri neprerušovanej prevádzke objektu (hotely, nemocnice, bytové domy) môže byť pre užívateľov objektu aj nebezpečná. Navyše je ťažko realizovateľná – musia sa prejsť všetky výtokové armatúry v objekte a treba vypustiť teplú vodu. Po skončení termickej dezinfekcie sa musí celý systém opäť schladiť na 60 °C. V ktoromkoľvek neprístupnom mieste zostanú podmienky na rýchly rozvoj mikrobiologického rizika do celého rozvodu teplej vody. Preto sa začala používať dezinfekcia potrubí dávkovaním silného oxidačného činidla – oxidu chloričitého, chlórdioxidu (ClO2). Tento spôsob zníženia mikrobiologického rizika v rozvodoch vody má vynikajúce výsledky – z hľadiska kvality vody. Prevádzkovatelia nemocníc a ubytovacích zariadení začali pod dojmom výborných výsledkov pri znižovaní mikrobiologického rizika vo vnútorných vodovodoch prevádzkovať systémy dávkovania ClO2, ktorý sa vyrába generátorom. Pri tom, samozrejme, neskúmali materiál potrubia, do ktorého toto zariadenie chlórdioxid dávkuje.

Metóda sa začala používať aj napriek tomu, že bola známa difúzia kyslíka stenou polypropylénového potrubia a podrobne sa jej venovala profesia ústredného vykurovania. Prienik kyslíka do uzavretého systému ústredného vykurovania vytvára také problémy, že podmienky prieniku kyslíka do sústavy definuje napríklad DIN 4726 [3], v ktorej sa uvádza, že:
„Zatiaľ čo kovové materiály, ako sú oceľ a meď, majú zanedbateľnú permeabilitu (priepustnosť) proti plynom, cez nekovové materiály, ako sú plasty, guma a ostatné materiály tesnení, sa prenikaniu kyslíka do systému darí. Napríklad DIN 4726 stanovuje najvyššiu hodnotu priepustnosti materiálu potrubia pre kyslík na 0,1 mg O2 na jeden liter objemu sústavy a deň.

Pri podlahovom vykurovaní z plastových rúrok je hodnota difundovaného množstva kyslíka 103- až 105-krát vyššia než pri klasickej inšta­lácii z medených alebo oceľových rúrok. Práve pri priamom prepojení podlahového vykurovania z plastových rúrok s vykurovacou sústavou z oceľových rúrok to vedie k veľkým škodám, ktoré spôsobí korózia.“ [4].

Projektanti, dodávatelia a, samozrejme, ani prevádzkovatelia vnútorného vodovodu nepovažovali prenikanie kyslíka stenou potrubia do prostredia s vyšším tlakom a odplavované­ho k výtokom vody za problém. Permanentné dávkovanie silného oxidačného činidla – oxidu chloričitého (chlórdioxidu) – sa dramaticky podieľa na znížení životnosti polyolefinového potrubia. Už v roku 2009 vydala firma WAVIN Ekoplastik vyjadrenie k použitiu systému Ekoplastik PPR: „Použitie polypropylénových rúrok a tvaroviek na rozvody vody, kde sa vykonáva permanentná dezinfekcia chlórdioxidom neodporúčame. Polypropylén nie je proti chlórdioxidu odolný a jeho pôsobením sa životnosť potrubia znižuje.“

Deštrukcie polypropylénového potrubia
Problémy s deštrukciou polypropylénového potrubia pri prevádzke vnútorného vodovodu mala vo svojich objektoch napríklad aj nemocnica v Litomyšli, ktorá potrebovala tento problém riešiť. Vykonala sa tam preto analýza vzorky potrubia exponovaného šesť rokov pôsobením trvalého dávkovania ClO₂ do teplej vody. Na vnútornom povrchu vzorky boli zreteľné axiálne usporiadané trhliny v povrchu rúrky. Pri 50-násobnom zväčšení bolo vidieť hlboké priehlbiny usporiadané v smere osi potrubia. Okrem zníženia pevnosti potrubia sa strácala hydraulická hladkosť vnútorného povrchu rúrky, v trhlinách dochádzalo k vytváraniu priaznivých podmienok na rozvoj mikrobiologickej fauny a flóry v potrubí (obr. 3, 4, 5).

Podobné problémy sa objavili aj v nemocnici vo Valašskom Meziříčí. Skúšobná vzorka z nemocnice sa dodala do skúšobní laboratória Inštitútu na testovanie a certifikácie, a. s., v Zlíne. V skúšobnom protokole č. j. 412204341 nie je pri dodaných vzorkách uvedená dĺžka expozície potrubia účinkom ClO2. Objavil sa tu však podobný charakter poškodenia vnútorného povrchu rúrky ako v predchádzajúcom prípade. Predmetom objednávky bolo okrem iného stanoviť odolnosť potrubia proti vnútornému pretlaku. Citácia z komentára k výsledkom skúšok hovorí: „Vplyv chlórovaných dezinfekčných prostriedkov na polyolefinové potrubia súvisí s difúziou oxidačných činidiel do steny materiálu a následnou degradáciou materiá­lu. Hĺbka difúzie je časovo závislá a ovplyvňuje ju teplota a koncentrácia dezinfekčných prostriedkov. Z výsledkov tlakovej skúšky (a s ohľadom na ďalšie vyššie uvedené zistenia) sa domnievame, že potrubie možno ďalej prevádzkovať bez okamžitej nutnosti výmeny. Predpokladá sa, samozrejme, ukončenie aplikácie chlórovaných dezinfekčných prostriedkov a dodržanie štandardných podmienok použitia (maximálny tlak a teplota).“

Obr. 4  Vnútorný povrch polypropylénovej rúrky po šiestich rokoch dávkovania ClO2	Obr. 5  Detail vnútorného povrchu polypropylénovej rúrky (zväčšené 50×)

Čo s tým?
Ako teda zabrániť škodám, ktoré môžu vzniknúť na rozvodoch vody pri návrhu, realizácii a prevádzkovaní vnútorných vodovodov?

• Návrh materiálu vnútorného vodovodu musí obsahovať nielen podmienky na rea­lizáciu diela, ale aj na jeho prevádzkovanie.
• Odovzdávací protokol musí obsahovať riadne spracovanú dokumentáciu skutočného vyhotovenia diela a tiež podmienky na jeho správnu prevádzku.
• Stavebník (prevádzkovateľ) diela by sa mal podieľať na návrhu materiálu a prediskutovať s projektantom všetky pre a proti v súvislosti s dlhodobou prevádzkou vnútorného vodovodu.
• Prevádzkovateľ vnútorného polypropylénového vodovodu s hygienickým zabezpečením teplej vody oxidom chloričitým – chlórdioxidom, vyrábaným v generátore – by mal nechať vyrezať na niekoľkých miestach časti potrubia a overiť jeho stav, aby mohol vykonať prípadné preventívne opatrenia.

Ing. Zdeněk Žabička
Recenzoval: Dr. Ing. Zdeněk Pospíchal
Foto: archív autora

Autor pôsobí v spoločnosti Žabička TPS, s. r. o.

Článok bol uverejnený na www.tzb-info.cz.

Literatúra
  1.    Zákon č. 183/2006 Sb. o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon).
  2.    Vyhláška č. 499/2006 Sb. o dokumentaci staveb.
  3.    DIN 4726 „Warmwasser-Fußbodenheizungen und Heizkörperanbindungen – Rohrleitungen aus Kunststoffen.
  4.    http://www.tzb-info.cz/5832-problematika-plynu-v-otopnych-systemech.
  5.    ČSN EN 806-1 (75 5410) Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 1: Všeobecně.
  6.    ČSN EN 806-2 (75 5410) Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 2: Navrhování.
  7.    ČSN EN 806-3 (75 5410) Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 3: Dimenzování potrubí – Zjednodušená metoda.
  8.    ČSN EN 806-4 (75 5410) Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 4: Montáž.
  9.    ČSN 75 5455 Výpočet vnitřních vodovodů.
10.    ČSN EN 1717 (75 5462) Ochrana proti znečistění pitné vody ve vnitřních rozvodech a všeobecné požadavky na zařízení na ochranu proti znečistění zpětným průtokem.
11.    ČSN EN 15161 (75 5468) Zařízení na úpravu vody vnitřních vodovodů – Montáž, provoz, údržba a opravy.
12.    ČSN 73 6660 Vnitřní vodovody.

Váš názor Z článku Ing. Žabičku jednoznačne vyplýva, že návrhu vnútorných vodovodov a ich realizácii sa v Českej republike nevenuje dostatočná pozornosť. Ďalšie problémy prináša polypropylénový materiál, od ktorého sa očakávalo vyriešenie problémov s bodovou koróziou. To síce skutočne funguje, nastali však celkom nové, neočakávané problémy, ktoré sa ukázali až pri prevádzke vnútorných vodovodov. Môžete z vašich skúseností potvrdiť podobnú situáciu aj v Slovenskej republike? Stretli sa ste sa už s reálnymi komplikáciami, ktoré bolo treba riešiť – podobne ako v autorom spomínaných českých nemocniciach? Aké riešenia sú k dispozícii? Svoj pohľad nám poskytol Peter Mésároš zo spoločnosti Geberit Slovensko. Článok Ing. Žabičku je aktuálny aj na Slovensku. Výber materiálu pre vnútorný vodovod predstavuje často proces, ktorý sa tiahne celou fázou prípravy projektu. Projektant môže v projekte určiť materiál rozvodov podľa svojho najlepšieho vedomia, prípadne podľa zadávacích podmienok investora. Potom sa však vo fáze výberového konania začnú objavovať tlaky na prípadnú zámenu materiálu, najčastejšie z cenových dôvodov, prípadne na základe toho, s akými materiálmi pracujú jednotliví uchádzači o dodávku zdravotnotechnických inštalácií. Vzhľadom na nízku cenu sa potom aj na Slovensku pomerne často uplatňuje lacný materiál polypropylénových rozvodov vody. Čo sa týka súvislostí s použitím polypropylénu a následných problémov s chemickou dezinfekciou rozvodov, je článok aktuálny všeobecne všade tam, kde sa tento materiál na rozvody používa, a tam, kde sa používa spomínaná chemická dezinfekcia potrubia. Sú to všeobecne platné zákonitosti chemických procesov, ktoré nepoznajú hranice. V praxi sme sa na Slovensku zatiaľ nestretli so žiadnymi konkrétnymi prípadmi komplikácií podobnými tým, ktoré spomínal Ing. Žabička v českých nemocniciach. Bude to však asi len preto, že sa nezaoberáme expertízami podobných prípadov. Z publikovaného článku však vyplýva nevyhnutnosť venovať výberu vhodných materiálov na vnútorný vodovod náležitú pozornosť, a to skutočne najmä v takých objektoch, ktoré sú náročné na hygienu – ako napríklad nemocnice. Bolo by preto potrebné nebrať do úvahy len investičné náklady, ale aj náklady na prevádzku, opravy, prípadne na rekonštrukcie. Vzhľadom na zameranie a skúsenosti našej spoločnosti vieme deklarovať, že rúrové systémy Geberit sú vhodné na použitie pri termickej aj chemickej dezinfekcii, a to nárazovej alebo kontinuálnej. Pre všetky typy dezinfekcie máme pritom spracované podmienky, ktoré treba v rámci prevádzkovania systému dodržať, aby sa zabezpečili prísne kritériá pre hygienu vody.

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.