PODCAST: Zatravňovací dlažby a tvárnice navazující na odvod dešťové vody, efektivní HDV v praxi

U mikrofonu estav.tv jsme přivítali Ing. Michala Zálešáka, Ph.D., produktového manažera pro chytré systémy a hospodaření s dešťovou vodou společnosti PIPELIFE. Co se mimo jiné dozvíte také v podcastu?

1. Klima se mění, jaké to má dopady na srážkové poměry v České republice?

Obecně můžeme říci, že se celkové množství srážek dlouhodobě nemění. Prakticky nám ročně naprší stejné množství srážek jak před 50–60 lety (550–800 mm). Co se ale mění, je distribuce srážek během roku. Pro českou krajinou byly vždy typické časté srážky, které v posledních letech střídají dlouhá období bez dešťů…a když už nám zaprší, jedná se o intenzivní srážky. Rovněž roste poměr srážek dešťových vůči srážkám sněhovým.

Za změnou distribuce srážek stojí zvyšování teploty v atmosféře. Je to prostá fyzikální zákonitost, kdy teplejší atmosféra udržuje více vlhkosti a tím pádem i více energie pro tvorbu silnějších bouří. Teplejší atmosféra rovněž ovlivňuje cirkulaci vzduchu a s tím související četnost vzniku tlakových výší a délku jejich trvání. Tlakové výše se vyznačují těžkým suchým vzduchem bez formace mračen.

2. Proč a jak s dešťovou vodou hospodařit

V roce 2021 vzešla v platnost novela zákona, která všem majitelům novostaveb a staveb v rekonstrukci ukládá povinnost zachytávat dešťové vody přímo v místě spadu – tedy na pozemku vlastníka nemovitosti.

Hospodaření s dešťovou vodou je důležitým nástrojem v boji proti suchu. ČR patří mezi nejvíce postižené státy suchem v EU. Jsme střechou Evropy a když nám zaprší, voda má tendenci rychle odtéct pryč. Rychlý odtok vody z krajiny je umocněn jednak proměnami vodních toků ve 20. století, v distribuční kanály se zpevněnými a napřímenými koryty a dále nešetrnou urbanizací přírodní krajiny.

Urbanizovaná území jsou specifická vysokým podílem nepropustných ploch (např. komunikace, střechy budov), který v centrech městských aglomerací dosahuje klidně mnohdy nad 70 %.

Dalším důvodem, proč voda z krajiny mizí, je zvyšování průměrných ročních teplot a s tím spojený vyšší výpar. To znamená, že i když se celkové úhrny srážek historicky nemění, voda z krajiny díky vyššímu výparu mizí, a to jak z povrchových, tak podzemních zdrojů. Podzemní zdroje navíc nejsou dostatečně doplňovány ani v období jarního tání s ohledem na chybějící sněhovou pokrývku. Lze tedy konstatovat, že podzemní vody využíváme na dluh, protože odebíráme více vody, než se přirozeně doplňuje.

V České republice je poměrně velké množství obcí, které využívají vlastní zdroje podzemní vody, jako obecní pitnou vodu. Spousta těchto obcí se v letních měsících potýká s tím, že jejich vrty jsou prakticky vyčerpané. Stejně tak průmyslový sektor je v letním období ohrožen nedostatkem procesní vody do výroby, což ohrožuje výrobní plány napříč firmami v České republice.

Se suchem se kromě nedostatku vody pojí i vlny veder. Jejich četnost a intenzita se zvyšuje s rostoucí průměrnou teplotou v atmosféře. V urbanizovaném prostředí jsou vlny veder navíc umocněny vznikem tepelných ostrovů. To je jev, kdy v části měst s nedostatkem zeleně dochází k zvýšení teploty vzduchu oproti okolí. Například v centru Prahy může být až o 2,5 stupně tepleji než v jejím okolí. Mimochodem celosvětově umírají desítky tisíc lidí na úpal, naše léto bývá někdy nesnesitelné, ale pokud zůstaneme například v Praze, zde je průměrná letní teplota 21 stupňů oproti třeba průměrným 29 stupňům v japonské Osace. Při vlně veder je zřejmé, v kterém městě budou převládat větší extrémy z pohledu maximální teploty a délky trvání.

Systematické HDV – kombinace modrozelené infrastruktury s technickou infrastrukturou PIPELIFE a Semmelrock

Zpět do ČR…

HDV je důležitým nástrojem v boji proti suchu, ale i lokálním povodním. Aby tomu tak bylo, je třeba k HDV přistupovat systematicky, což vyžaduje aplikovat ucelená a na sebe navazujících opatření na jednotlivých pozemcích až po koncepční plánování městských částí. Systematická řešení by měla utvářet synergii mezi modrozelenou infrastrukturou a šedou (technickou infrastrukturou). Zatímco modrozelená infrastruktura zahrnuje přírodě blízká opatření, jako jsou zelené vsakovací žlaby, otevřené retenční nádrže, výsadbu vhodných dřevin a jiné. Šedá – technická – infrastruktura se uplatňuje tam, kde přírodně blízká opatření nelze aplikovat. Typickým příkladem může být parkoviště před obchodním domem, kde je třeba zvolit vhodný materiál zpevněných ploch, upřednostnit vsakovací dlažbu před asfaltem a navazující podzemní infrastrukturu zahrnující drenážní systémy, retenční a vsakovací objekty s případnou regulací odtoku, nebo systémem pro závlahu zeleně.

3. Můžete vyjmenovat benefity systematického hospodaření s dešťovou vodou?

Systematické HDV vede k zvýšení kvality a tím i využitelnosti veřejného prostoru spolu se zvýšením kvality života občanů, a to následujícími způsoby:

• Umožňuje vsakovat dešťovou vodu do půdy, a tím dotovat zdroje podzemní vody a zároveň zvyšovat půdní vlhkost. Vyšší půdní vlhkost snižuje teplotu okolního vzduchu díky čemuž výrazně zlepšuje mikroklima urbanizovaných území.
• Snižujeme riziko lokálních povodní a přeplavení odlehčovacích komor stokových sítí.
• Zadrženou dešťovou vodu lze využívat jako užitkovou pro zalévání zeleně, kropení a čištění ulic, nebo jako náhradu za vodu pitnou na splachování toalet, pokud to hygienické normy a předpisy umožní. Tímto opatřením šetříme s drahou pitnou vodou.
• Ekologický přínos, dostatek vláhy pro stromy, podporuje jejich rezistentnost vůči různým škůdcům a zdravé stromy na oplátku podporují druhovou pestrost živočichů.
• Všechny tyto benefity mají jedno společné, roste atraktivita lokalit a tím dochází k zvyšování hodnoty nemovitostí, což je pádný argument pro všechny investory.

4. Jaké produkty nalezneme v portfoliu skupiny Wienerberger?

Jedná se zejména o vhodnou kombinaci produktů pod značkami PIPELIFE a Semmelrock, která nám umožňuje dešťové vody sbírat v místě jejich vzniku, vhodně čistit, zadržovat, vsakovat, regulovaně odvádět do kanalizace a čerpat pro opětovné využití.

Nejprve je třeba DV zachytit a odvést pryč ze zpevněných ploch. Dle povahy odvodňovaných ploch nabízíme celou řadu produktů pod značkou PIPELIFE. Zejména pro ploché střechy objektů využíváme podtlakové odvodnění, při kterém dochází k zavodnění celého průřezu potrubí, čímž se zvyšuje rychlost průtoku dešťové vody, a tak se podstatně zvyšuje kapacita systému pro odvod dešťové vody. Pro povrchy silnic, chodníků a parkovišť využíváme pouliční vpusti spolu s tuhými liniovými drenážemi z PP nebo PVC pod obchodními názvy Q-DRAIN a ROAD DRAIN.

Zmíněné podzemní drenážní systémy můžeme velmi vhodně kombinovat s povrchovým odvodněním, kam spadají produkty značky Semmelrock. Zde bych chtěl vyzdvihnout zatravňovací tvárnice (40×60 cm) se vsakovacím podílem až 40 %, dále zatravňovací dlažbu PUNTO (60×40) s hravým kruhovým vzorem pro zatravnění, jež tvoří cca 30 % povrchu dlažby (šedé večerní šaty ze zelenými puntíky), nebo produkt s názvem VEGETAČNÍ KÁMEN zahrnující rozměrově dvě typové dlažby (40×20 a 20×20 cm), který umožňuje současně zpevnění i zatravnění plochy s velkým podílem zeleně (až 29 %).

Alternativou zelených zatravňovacích dlažeb jsou dlažby se spárami vyplněnými štěrkem. Jedná se o celou rodinu produktů pod označením Citytop, která nedávno zaznamenala nový přírůstek v podobě dlažby City-TOP Eko Kombi. Tato dlažba má integrovanou technologii spár o šířce 1,5 cm, (až 11 % vody lze vsáknout). Ta dlažba je i vizuálně velmi pěkná, je k dostání v několika barevných provedení a kombinuje 3 různé formáty velikosti (30×20; 10×20; 20×20 cm, o různých výškách 6–8 cm dle zatížení). Dlažba je vhodná pro terasy, náměstí, chodníky, pěší zóny, parkoviště, zahradní a příjezdové cesty se zatížením pro osobní automobily.

Pod dlažbu se typicky vrství drobný drcený kámen se štěrkodrtí. Tyto podkladové vrstvy slouží jako jakýsi pomyslný polštář pro zadržení vody a její postupné vsakování do podloží. Pokud podkladové vrstvy doplníme o drenážní potrubí značky PIPELIFE, můžeme dešťovou vodu řízeně odvádět například do retenčních a vsakovacích objektů.

Vlajkovou lodí značky PIPELIFE v oblasti HDV jsou STORMBOXY, což jsou vsakovací boxy, které vyrábíme buď to z čistého PP nebo z recyklátu. Boxy jsou o rozměrech 1 200×600 mm a o výšce 300 a 600 mm. Jejich hlavní devízou je užitný objem okolo 95 % v porovnání se štěrkovým ložem, které má cca 30–35 % užitného objemu (dle frakce). Další velkou výhodou STORMBOXŮ je fakt, že pro jejich pokládku není třeba těžká technika. Dle typu je váha jednoho boxu 8–14 kg a lze z nich stavět retenčně – vsakovací objekty, které se přizpůsobí prostorovým podmínkám lokality. STORMBOXY lze umístit i do míst s pojezdem o zatížení do 60 tun. Aby retenčně vsakovací objekty z PP boxů splňovaly svoji funkčnost, je třeba je jednak obalit ochranou geotextílií a v případě retenčního objektu i hydroizolací. Aby byly objekty čistitelné, musí být opatřeny revizními šachtami zaústěnými na povrchu a které umožňují tlakové čištění s čerpáním odpadní vody z objektu.

Před objekty dále musí být předřazena technologie pro předčištění. Pro separace mechanických nečistot obsažených ve vodách ze střech nabízíme sedimentační šachty od DN 400 až 1 000 vybavené filtračními prvky. Pokud se jedná o odvod vody z parkovišť s možným znečištěním vody lehkými uhlovodíky (oleje, ropné látky), je třeba před vsakovací objekty předřadit odlučovače lehkých kapalin, které navrhujeme dle (1) maximálního průtoku, (2) očekávaného znečištění a (3) potřebné výstupní kvality vody na výstupu. Tímto chráníme podzemní zdroje vody od nežádoucí kontaminace.

V případech, kdy není možné vodu vsakovat s ohledem na nepropustnou zeminu, typicky jílovité a sprašové zeminy, které se v ČR hojně vyskytují, musí být retenčně/vsakovací objekty doplněny o regulační šachty s řízeným odtokem vody do kanalizace. I tyto jsou v nabídce PIPELIFE, a to v DN 630 až 1 000, opatřené regulačními sestavami na snížení průtočného profilu, nebo vírovými ventily.

Všechny zmíněné produkty lze kombinovat pro návrh vhodného řešení s dešťovou vodou v oblasti inženýrských sítí, kde se snažíme nabízet nejen koncepční, ale taky chytrá řešení. Naše řešení nabízíme i pro samostatné rodinné domy. Například v rámci programu Wienerberger E4 dům, což je program zaměřený na stavbu domů na klíč, již nabízíme balíčky pro HDV zahrnující záchyt, čištění, sběr a opětovné využití vody pro zálivku či na splachování toalet. Stejné balíčky nabízíme i v rámci dotačního titulu Oprav dům po babičce.

Chytré hospodaření s dešťovou vodou PIPELIFE

5. Můžete nám přiblížit, co se skrývá pod spojením „chytrá řešení“ pro HDV?

Chytrá řešení PIPELIFE jsou navržena na principu end-to-end řešení, zahrnující soubor technologií (řídicí a snímací prvky + hardware + software) umožňující fyzické řízení procesů v provozu (např. čerpání vody, měření fyzikálních a kvalitativních veličin a jiné), sběr a zobrazení dat, a v neposlední řadě jejich vyhodnocení v uživatelsky nastavitelném rozhraní SMARTHUB.

Na čem stavíme tato chytrá řešení? Jsou to predikce možných krizových stavů s cílem krizovým stavům úplně předcházet včasným varováním. Což je opak běžných řídicích jednotek, které Vás většinou upozorní až na skutečnost, že se něco stalo, že někde odešlo čerpadlo, nebo, že někde přetekla nádrž.

Dám Vám dva příklady. Náš hladinový senzor na baterie je schopen nejen přesně měřit hladinu vody, a zaplněnost zásobníků, ale u vsakovacích objektů rovněž zvládne spočítat míru infiltrace do podloží. Tento senzor se „učí“ s časem, na základě dříve získaných dat a je schopný vyhodnotit zanášení geotextílie na základě snižující se míře infiltrace. V takovém případě informuje provozovatele objektu, že je třeba provést čištění objektu.

Další příklad, ve skutečnosti se všechny objekty staví na 5 až 10letou vodu, proto zákonitě časem dojde k situaci, kdy kapacita objektu nebude dostatečná s ohledem na velmi silné deště. Možným chytrým řešením je kombinace hladinového senzoru s meteostanicí, která umožňuje prediktivní varování o očekávaném přeplavení objektu s ohledem na blížící se silné deště. Tímto provozovatel dostává čas pro reakci, například uzavření parkoviště před obchodem.

Shrnutí chytrých řešení: Chytrá řešení jsou zlomkem pořizovací ceny celého souboru pro HDV a přitom nabízí úplně jiný rozměr řešení, provozovatelé systémů mají přehled o tom, co se s podzemní infrastrukturou děje, jestli splňuje funkčnost, pro kterou byla navržena a pomocí prediktivního vyhodnocování krizových stavů chrání majetek provozovatele.