Problematika návrhu a použití přivzdušňovacích ventilů patří často mezi pravidelnou neznalost při navrhování systému vnitřní kanalizace nejen mezi studenty, ale také začínajícími projektanty. V následujícím článku naleznete odpovědi na mnohé otázky spojené s přivzdušňovacími ventily.
1.1 Obecně
Přivzdušňovací ventil (air admittance valve) je dle ČSN EN 12056-1 [1, 2]. ventil, který umožňuje vstup vzduchu do systému vnitřní kanalizace, avšak zamezuje jeho úniku, aby se omezilo kolísání tlaku. Pokud se k větrání systému vnitřní kanalizace použijí přivzdušňovací ventily, musí být v souladu s prEN 12380 (třídy A I nebo B I) [3].
1.2 Funkce
Hlavní funkcí přivzdušňovacího ventilu je, aby při vzniku podtlaku v systému vnitřní kanalizace (např. při spláchnutí toalety) nenastalo odsávání vody ze zápachových uzávěrek a tím možnost vzniku zápachu do objektu. Nasátím vzduchu přivzdušňovacím ventilem je tento podtlak omezen a tím je zabráněno odsávání vody z vodních uzávěrů a jsou také vyloučeny doprovázející "kloktavé" zvuky. Neslouží však k větrání vnitřní kanalizace!
V detailním rozboru těla přivzdušňovacího ventilu se nalezneme těsnící kuželku (membránu) nebo desku, která spolehlivě těsní a doléhá na sedlo v případě přetlaku nebo stavu, kdy nedochází k průtoku v potrubí. Tím je spolehlivě zabráněno úniku kanalizačních plynů (Obr. 1). V případě instalace do horizontální polohy nemůže tento princip fungovat, z toho důvodu je nutné vždy instalovat přivzdušňovací ventil ve vertikální (svislé) poloze. Při podtlaku v kanalizaci se přivzdušňovací ventil otvírá a umožňuje nasávání vzduchu a omezuje podtlak (Obr. 2)
Obrázek 1 a 2 - schématické znázornění funkce přivzdušňovacího ventilu [4]
1.3. Vznik přetlaku a podtlaku
Situace při spláchnutí WC (Obr. 3): Vypouštěná „zátka“ odpadní vody vytváří ve stoupacím potrubí přetlak (v sifonu umyvadla) a zároveň podtlak (v sifonu horního WC), který vysává vodu z jeho zápachové uzávěrky.
Obrázek 3 - Znázornění vzniku přetlaku a podtlaku na odpadním potrubí [4]
Tento jev se může stát více nebo méně závažným a je obecně ovlivněn např.:
- Nedostatečnou hladinou vody v zápachových uzávěrkách;
- nedostatečným průměrem stoupacího potrubí DN a absencí větracího potrubí;
- nesprávným provedením přechodu mezi odpadním a svodným potrubím.
1.4 Údržba a umístění ventilu
Přivzdušňovací ventily musí být osazeny na místě, které je přístupné pro kontrolu a údržbu a kde je dostatečný přívod vzduchu z místnosti - nejčastěji za demontovatelnou mřížkou. Kontroluje se ochranná síťka proti hmyzu (pavouci, apod.), která se sejme, vyčistí a opětovně nasadí, aby nebylo nikterak ventilu zabráněno nasávat vzduch. Nikdy se nesmí zazdít! Častou chybou je zazdění ventilu do instalační předstěny. Ventil není navždy spolehlivě těsný, a časem se zápach šíří skrze mikropóry každého materiálu. Aby byla zaručena správná funkce, jsou doporučeny pravidelné kontrol nejméně 2x za rok.
1.5 Různé typy ventilů
Dle ČSN 75 6760 [5] se smějí používat přivzdušňovací ventily s označeními A I, A II, BI nebo B II dle ČSN EN 12380 [1, 2, 6]. Kde „A“ znamená možnost osazení ventilu pod úrovni hladiny vody v napojených zařizovacích předmětech a „I“ teplotní odolnost od - 20 °C do + 60 °C.
Nejvyšší označení A I splňuje např. HL 900N(ECO) a HL904(T).
Obrázek 4 - Přivzdušňovací ventil s redukční vložkou HL900N [4]
Obrázek 5 - Přivzdušňovací ventil s redukční vložkou HL900NECO [4]
1.6 Návrh přivzdušňovacího ventilu pro připojovací potrubí
V tabulkách 1,2,4 a 5 ČSN EN 12056-2 [6, 7] jsou uvedeny jmenovité světlosti a ostatní mezní hodnoty pro použití nevětraných potrubí. Tam, kde nelze dodržet tyto limity, a není možné toto potrubí odvětrat z konstrukčních důvodů stavby, navrhujeme přivzdušňovací ventily. Pro návrh se pro podmínky České republiky používá systém I se stupněm plnění 0,5 (50 %) - také v Rakousku a Německu. Překročí-li připojovací potrubí některé z mezních hodnot, má smysl se zabývat návrhem přivzdušňovacího ventilu, který umisťujeme na horním konci připojovacího potrubí.
Nejmenší množství vzduchu Qa (l/s) pro přivzdušňovací ventily v připojovacích potrubích musí být alespoň rovno nebo větší celkovému průtoku odpadních vod Qtot (l/s), je-li splněn limit spádové výšky H ≤1 m:
Qa ≥ 1 x Qtot (l/s) [6]
V případě, že spádová výška se pohybuje v rozmezí >1 ≤ 3 m:
Qa ≥ 7 x Qtot (l/s) [6]
Nejčastěji se však přivzdušňovacímu ventilu na připojovacím potrubí chceme vyhnout a z kapacitního pohledu postačí zvýšení DN nevětraného připojovacího potrubí a ověření maximální hydraulické kapacity Qmax z tabulky 4. Je-li např. délka připojovacího potrubí 5,0 m, měli bychom správně navrhnout přivzdušňovací ventil, protože překračujeme mezní hodnotu dle Tabulky 5 (Lmax = 4,0 m). Tyto případy jsou spíše vzácné a nejčastěji zřizujeme další odpadní potrubí, čímž opět vytěsníme potřebu použití přivzdušňovacího ventilu. Tato opatření jsou však v rozporu trendu současné moderní nízkoenergetické a pasivní výstavby, kdy každý prostup znamená tepelný most. V těchto případech je doporučeno větrací potrubí tepelně izolovat.
1.7 Návrh přivzdušňovacího ventilu pro odpadní potrubí
Přivzdušňovací ventil osazení na odpadním potrubím nesmí mít menší DN, než je DN odpadního potrubí a může být osazen pouze tehdy, je-li jiným odpadním potrubí přecházející v potrubí větrací zajištěno odvětrání systému. Další podmínkou osazení ventilu je max. délka odpadního potrubí, která je limitována 30 m. Umístění ventilu do suterénu nesmí ohrožovat vzdutá voda např. z obecní kanalizace - řeší se osazením zpětné armatury. V případě svedení odpadních vod do domovní ČOV se nesmí přivzdušňovací ventil na odpadním potrubí použít, stejně také v případech lapáku tuků, septiků nebo žump!
Jmenovitá světlost (DN) splaškového odpadního potrubí ukončené přivzdušňovacím ventilem se stanovuje dle Tabulky 7, ČSN 75 6760 [5] Bez ohledu na výpočet je nutné splnit požadavky Tabulky 8, ČSN 75 6760 [5].
Tabulka 7 - Hydraulické kapacity (Qmax) a jmenovité světlosti (DN) splaškových odpadních potrubí ukončených přivzdušňovacím ventilem [5]
Tabulka 8 - Nejmenší jmenovité světlosti (DN) splaškových odpadních potrubí [5]
Nejmenší množství vzduchu Qa (l/s) pro přivzdušňovací ventily na odpadních potrubích musí být alespoň rovno nebo větší osminásobku celkovému průtoku odpadních vod Qtot (l/s):
Qa ≥ 8 x Qtot (l/s) [6]
1.8 Příklad dimenzování přivzdušňovacího ventilu
Pro pochopení vyřešení úlohy je potřeba znát souvislosti s dimenzováním průtoků vnitřní kanalizace, viz sekce Kanalizace. Příklad výpočtu bude proveden pro bytový dům s restaurací podle výpočtových vztahů z ČSN EN 12056-2 pro systém I dle zvyklostí v ČR.
Obrázek 6 - Řešená úloha [4]
Obrázek 7 - Součinitelé odtoku [4]
Obrázek 8 - Výpočtové odtoky [4]
Obrázek 9 - Výpočet a návrh přivzdušňovacího ventilu [4]
1.9 Zdroje a legislativa
[1] ČSN EN 12056-1 Vnitřní kanalizace - Gravitační systémy - Část 1 Všeobecné a funkční požadavky. Praha: Český normalizační institut, 2001.
[2] ČSN EN 12056-1 ZMĚNA Z1 Vnitřní kanalizace - Gravitační systémy - Část 1 Všeobecné a funkční požadavky. Praha: Český normalizační institut, 2003.
[3] ČSN EN 12 380 Přivzdušňovací ventily pro vnitřní kanalizaci - Požadavky, zkušební metody a hodnocení shody. Praha: Český normalizační institut, 2003.
[4] HL Hutterer & Lechner GmbH: Katalog 22/CZ/SK, Himberg: HL Hutterer & Lechner GmbH, 2011.
[5] ČSN 75 6760 Vnitřní kanalizace. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2014.
[6] ČSN EN 12056-2 Vnitřní kanalizace - Gravitační systémy - Část 2 Odvádění splaškových odpadních vod - Navrhování a výpočet. Praha: Český normalizační institut, 2001.
[7] ČSN EN 12056-2 ZMĚNA Z1 Vnitřní kanalizace - Gravitační systémy - Část 2 Odvádění splaškových odpadních vod - Navrhování a výpočet. Praha: Český normalizační institut, 2003.