Nejnavštěvovanější odborný web
pro stavebnictví a technická zařízení budov

Fontány a vodní hospodářství – 6. část. Čerpadla, dmychadla, vodní mlha a závlaha

Ing. Zdeněk Žabička

Recenzovaný

Zajímavostí vodního prvku může být oživení hladiny bublinami vzduchu, alternativou je i vodní mlha, příp. závlaha.

Poděbrady, fontána, foto redakce

Čerpadla

Pro vodní prvky se používají odstředivá čerpadla. Filtrační okruh se osazuje čerpadlem s předfiltrem, většinou plastovým. Menší výkony filtračního okruhu bývají čerpadla v monobloku s filtrem (obr. 53). Čerpadla pro efektní estetické výstřiky je vhodné řešit samostatně tak, aby se efekt neměnil se změnou zanesením filtru (obr. 54). Je výhodné používat čerpadla s vertikálním osazením motoru, předfiltr bývá pod čerpadlem (obr. 55). Výhoda těchto čerpadel spočívá v úspoře půdorysného rozměru, strojovna má světlou výšku větší, než je svislá výška soustrojí. Čerpadla výstřiku mohou být navržena s měničem otáček, který může plynule měnit průtok a dopravní výšku.

Obr. 53 Čerpadlo s předfiltrem

Obr. 55 Vertikální čerpadlo s předfiltrem

Obr. 54 Odstředivé čerpadlo výstřiku

Na každé samostatné výtlačné potrubí k výtrysku se má osadit regulační ventil, kterým se může upravit výstřik tak, aby se dosáhlo požadovaného efektu.

Dmychadla, vodní mlha

V některých vodních prvcích je požadováno oživení hladiny bublinami vzduchu (obr. 56). Zdrojem nízkotlakového vzduchu jsou dmychadla (obr. 57). Dmychadla se umisťují na stěně strojovny, musí být ochráněna před vniknutím vody z vodního prvku. Vzduch se nasává ze strojovny.

Obr. 56 Hladina oživená vzduchem

Obr. 57 Dmychadla na stěně

Obr. 58 Vysokotlaká tryska pro mlhu

Pro osvěžení vzduchu během zvýšených letních teplot se používají trysky, které produkují vodní mlhu. Vodní mlha se může použít i pro zlepšení pohody návštěvníků, kteří čekají na rozpáleném prostranství. Řešením je vysokotlaký systém vodní mlhy – mlžící systém, který nahradí klimatizační jednotku v otevřeném prostoru a pocitově ochladí vzduch až o 10 °C. Veřejné prostranství je třeba vyřešit tak, aby mlžící trysky nebyly v dosahu návštěvníků prostoru.

Při návrhu systému mlžení se musí zohlednit kvalita vody, zejména tvrdost vody. Před soustavu se musí do potrubí osadit jemný filtr.

Obr. 59 Zavlažovací tryska

Obr. 60 Výsuvná zavlažovací tryska

Závlaha

Voda z vodních prvků se může použít pro závlahu v případě, že se do potrubního systému přivede přes jemné filtry. Rozvody mohou být osazeny výsuvnými tryskami. Výtrysky mohou být kruhové nebo segmentové (půlkruh, čtvrtkruh).

7 Příslušenství vodních prvků

Přepady, skimmery

Odběr vody z vodních prvků s uzavřeným okruhem vody může být buď z hladiny, kombinací z hladiny a ze dna nebo pouze ze dna.

Obr. 61 Boční přepad (bronz)

Přepady

Přepad či přeliv umožňuje udržet hladinu vody v konstantní úrovni, kolísání pouze několik milimetrů. Řešení přepadu může být buď osazením typových výrobků (obr. 61–63) nebo různě konstrukčně řešených přiznaných nebo skrytých prvků. Odšroubováním přepadu lze vodní prvek vypustit (obr. 63).

Obr. 62 Přeliv a odtok po stěně, AVION, Bratislava

Obr. 63 Trubkový přepad

Skimmery

Obr. 64 Skimmer

V některých moderních vodních prvcích se dají použít pro odběr vody skimmery (obr. 64) v kombinaci s odběrem vody ze dna. Kombinace se musí použít v případě, že soustava využívá vodní prvek k akumulaci vody. Při praní filtru se sníží hladina pod úroveň přepadu ve skimmeru a čerpadlo by přestalo vodu čerpat. Skimmery se dají snadno použít v moderních vodních prvcích umístěných v interiéru. Protože jsou relativně malé, není vhodné je použít v exteriéru, snadno by mohlo dojít k jejich poškození.

Odběr vody ze dna

Některé vodní prvky mohou mít filtrační okruh napojen přímo z jeho dna. V tom případě je nutno zajistit přepad srážkové vody, aby v případě umístění vodního prvku v interiéru nedošlo k přetečení vody na podlahu. Současně je třeba řešit doplňování vody po praní filtru.

Osvětlení a připojení technologických zařízení, větrání

Osvětlení strojovny musí vyhovovat příslušným bezpečnostním předpisům. Před každým rozvaděčem musí být min. 1 m volný manipulační prostor. Vhodné umístění ovládání technologických prvků je mimo podzemní strojovny (obr. 65). Na obrázku je podle mého názoru levný, snadno poškoditelný rozvaděč v plastovém pilíři příliš blízko vodního prvku.

Obr. 65 Rozvaděč u vodního prvku

Obr. 66 Koroze rozvaděče v podzemní strojovně

Každá strojovna musí být větrána, alespoň v době vstupu obsluhy. Větrání se zapíná buď přímo vedle vstupu, nebo u složitých řešení na základě teplotního čidla. Před vstupem do podzemní strojovny musí být zapnuto větrání. Větrání podzemních strojoven musí zajistit odvod vzduchu od podlahy a přívod vzduchu ke stropu. Obsluha se musí před vstupem do podzemní strojovny ujistit, že ve strojovně nejsou životu nebezpečné plyny. Vstupující osoba má být z povrchu jištěna jedním pracovníkem, který nesmí sestoupit, dokud nezavolá pomoc. Otevřená akumulační nádrž zvyšuje vlhkost vzduchu, a proto by měla být strojovna větrána po celou dobu letního provozu, aby se snížila možnost koroze ocelových prvků rozvaděčů.

Poblíž každého elektrického stroje je nutno umístit manipulační vypínač. Odvodňovací čerpadlo musí zůstat v provozu celoročně. Osvětlení si obsluha zapíná před vstupem ručně.

Množství vzduchu závisí na tepelném výkonu čerpadel a jiných teplo produkujících prvků. Velkým zdrojem tepla je zařízení MaR pro složité řešení různých výstřiků a změn otáček čerpadla.

Ovládání výtoků (MaR)

Problematiku ovládání výtoků je potřeba posoudit jak z hlediska vývinu tepla ze zařízení MaR, tak z hlediska umístění ve vhodném prostředí. Zabránit postříkání rozvaděčů vodou se zdá samozřejmostí. Umístění zařízení, které bývá investičně nákladné, by mělo zohlednit možnost zaplavení celé strojovny vodou.

Obr. 67 Příklad displeje pro ovládání trysek

Obr. 68 Armatury pro ovládání jednotlivých trysek

8 Připojení na kanalizaci

Vodní prvek má být v prvé řadě odvodněn vsakováním, pokud to geologické poměry dovolí. Pokud nelze zařízení odvodnit vsakováním, napojí se na veřejnou kanalizaci [1, 2]. Odvodnění se ukončí vstupní revizní šachtou a dále pokračuje jako přípojka kanalizace.

Řešení odvodnění vodního prvku musí být součástí návrhu umístění vodního prvku a nesmí být odsunuto mimo řízení o jeho povolení.

9 Přípojka vody

Zdroj vody se musí být zajištěn při podání návrhu na umístění vodního prvku. Pokud bude vodní prvek napojen na stávající areálový rozvod vody, může se měření odebrané vody umístit do strojovny technologie. Samostatné napojení na veřejný vodovod musí být ukončeno ve vodoměrné šachtě tak, jak to požaduje správce vodovodu.

10 Zdroj energie

Vodní prvek se napojí buď do samostatně osazeného pilíře, nebo je hlavní vypínač umístěn do niky v přilehlém objektu. Podmínky pro napojení musí být stanoveny při návrhu řešení vodního prvku.

11 Provoz a údržba vodních prvků

Provoz vodního prvku se má provádět podle provozního řádu, který by si měl zpracovat nebo si nechat zpracovat majitel objektu nebo vodního prvku. Provozní řád musí obsahovat kromě technického popisu zařízení a způsobu manipulace s ním bezpečnostní předpisy a popis činností při úrazu.

Součástí provozního řádu mají být následující přílohy:

označení majitele a provozovatele vodního prvku
seznam odpovědných osob vč. podepsaných protokolů o seznámení obsluhy s funkcí zařízení (vždy min. 2 osoby – pro případ záskoku)
telefonní čísla příslušných havarijních a zdravotních služeb, policie a příp. dalších nezbytných institucí
technická dokumentace vodního zdroje (situace, půdorysy řešení, schéma zapojení a příslušné revize zařízení a předávací protokoly)
popis funkce jednotlivých částí vodního prvku a popis činnosti obsluhy (četnost pochůzek a kontrola zařízení)
technické podklady jednotlivých zařízení s návody na obsluhu
provozní deník

Letní provoz

Letní provoz se předpokládá v období od konce dubna do konce září. Na začátku provozu se zkontrolují všechny součásti vodního prvku, odstraní se zimní ochrana, očistí se a napustí vodou (pokud není celoročně naplněn a provozován – např. průtočné vodní nádrže na toku).

Umístění vodního prvku se ovlivňuje četnost pravidelné pochůzky. V místě, kde se v blízkosti vodního prvku nachází stromy nebo dlouho do noci otevřená restaurace, se musí kontrola provádět častěji.

Zimní provoz

Způsob zimní údržby musí být popsán v provozním řádu. V části 1 je popsán případ prodlouženého provozu v zimním období. Technologie je doplněna ohřívačem vody, který chrání vodní prvek před zamrznutím.

Na obr. 69 a 70 je zimní provoz vodního prvku v Brně Na Kociánce. Nádrž se udržuje proti zamrznutí povrchu vzduchováním a voda je do výtokového prvku čerpána ze dna nádrže. V nádrži jsou nasazeny ryby, rozměr nádrže a její umístění v parku láká vodní ptáky. Z prameníku teče celoročně voda, která je do nádrže přiváděna potokem se štěrkovou výplní povrchu. Povrch „potoka“ zachycuje spadané listí a jiné nečistoty, které se obtížně odstraňují. V zimě vytváří voda vytékající z prameníku různé tvary z ledu (obr. 69).

Obr.69 Prameník na Kociánce v zimě

Obr. 70 Vodní nádrž na Kociánce s otvory v ledu po vzduchování

Obr.71 Zlatá studna, Brno

Obr. 72 Zlatá studna nezakrytá v zimě

Zlatá studna, Brno je vodní prvek, který vznikl nad středověkou studnou u kostela sv. Jakuba. Záměrem bylo vytvořit průhled do studny a umožnit kolemjdoucím napít se pitné vody. Skleněný prvek, který měl umožnit průhled do studny se rosí tak, že zamezí průhled.

Obr. 73 Zlatá studna, celkový pohled

Obr. 74 Nášlapný ventil

Vlhký vzduch uzavřený v prostoru studny nad hladinou, která je v hloubce cca 30 m, kondenzuje na vnitřním povrchu skla. Zkondenzovaná voda zabraňuje průhledu do studny tím více, čím je teplota vzduchu venkovního prostředí nižší. Průhled by bylo možno obnovit, pokud by se sklo ze spodní strany ofukovalo teplým vzduchem. Investor nechce do zařízení vložit další prostředky, proto není předpoklad zlepšení průhledu do studny. Během první zimy se ukázalo, že prázdná kašna bez vody láká kolemjdoucí k využití objektu místo odpadního koše. Proto se použilo řešení převzatého z Vídně. Ve Vídni se na zimu všechny vodní prvky, včetně barokních kašen, opatří dřevěným bedněním. Je to sice nevhodné pro turisty a jejich fotoaparáty, ale ochrana atraktivních prvků je dokonalá. Další zimní sezóny v Brně už Zlatou studnu chrání bednění (obr. 75).

Obr. 75 Zlatá studna, zimní zakrytí, ochrana proti vandalům

Většina vodních prvků je v zimním období bez vody. Voda se vypustí, vodní prvek se uvede do režimu bez provozu, většinou se demontují prvky, které by se mohly stát terčem vandalů (obr. 76). Ve funkci se musí nechat odvodňovací systém jak ve vlastním prvku, tak ve strojovně. Soustava musí být i v zimě schopna odvést srážkovou vodu a zabránit poškození vodního prvku mrazem. Odvod srážkové vody z vodního prvku by měl být zaústěn přímo do veřejné kanalizace, pokud je v místě a nehrozí zaplavení vodního prvku vzdutou vodou. V podzemní strojovně se musí ponechat ve funkci odvodňovací čerpadlo a havarijní čidlo i v případě, že srážková voda z plochy vodního prvku je odváděna přímo do kanalizace. Do provozního řádu by měla být vložena podmínka občasné kontroly stavu vodního prvku a podzemní strojovny alespoň 1× týdně během celého zimního období. Přepad na obr. 76 je obtížné demontovat, protože je přikotven ke kamenným barokním skružím. Tloušťka plechu je velmi malá a přepad je příliš snadno dosažitelný pro vandaly.

Kašnu na náměstí v Telči celá staletí chrání tím, do ní po vypuštění vody navozí hnůj. Tím je zajištěno zateplení základové spáry před promrznutím, které by vedlo k poškození vodou nasáklých kamenných prvků.

Obr. 76 Pohled na zimní stav vodního prvku

12 Závěr

Při návrhu vodních prvků je třeba zohlednit:

zdroj vody
zdroj elektrické energie
odvedení odpadních vod
provozní dobu zařízení
možnost poškození vodního prvku vandaly
vzdálenost dětských pískovišť od vodního prvku (vnášení písku do vodního prvku)
zamezení provádění hygienické očisty ve vodním prvku
zamezení koupání psů ve vodním prvku

Každý vodní prvek je proveden na základě představy architekta nebo umělce, který to sleduje během realizace a při uvedení do provozu. Bohužel v řadě případů se ukázalo, že při realizaci terénních úprav se sice počítá s vodním prvkem, ale „zapomnělo“ se na nutnost přivedení vody, elektrické energie a odvodnění.

Komentář společnosti IVAR CS spol. s r.o.

Pro efektivní zavlažování mohou být použita i automatická ponorná čerpadla, která pro instalaci nepotřebují další komponenty a pro spolehlivý provoz minimální údržbu.
Jsou to čerpadla s integrovanou elektronickou řídicí jednotkou, která při odběru spouští čerpadlo a po ukončení odběru jej vypíná.