Vnitřní vodovody z plastů

1. Srovnání plastů s jinými materiály
V domovních rozvodech vody jsou dnes nejpoužívanějším materiálem plasty, z nich pak nejčastěji polypropylen. Z počátku se po roce 1989 vyskytovalo více druhů polypropylenu, dnes již jen jeden - polypropylen typu 3 (PPR, dříve označován také Hostalen) - speciální typ vyvinutý pro sanitární účely (nynější PPR i dříve používaný PP lze svařovat, kvalita sváru bude odpovídat méně kvalitnímu PP).

K vlastnímu prosazení plastů na trh přispěly zejména :

• z hlediska investora: hygienická nezávadnost, vysoká životnost, odolnost proti inkrustaci, menší hlučnost, příznivá cena
• z hlediska montážních firem: snadná a rychlá montáž, malá hmotnost potrubí, ohebnost potrubí

Malá část trhu materiálů pro vnitřní vodovody zůstává pro měď, ostatní materiály se používají jen výjimečně.

Při volbě materiálu jsou velmi důležité parametry dopravovaného média. Při dopravě pitné vody jsou nejdůležitějším hlediskem hygienická doporučení.

Doporučené použití trubního materiálu na dopravu pitné vody

plasty a ušlechtilá ocel měď pozinkovaná ocel

bez omezení    pH > 7    pH > 7,4

(V Praze se např. v roce 1993 pohybovalo 6,8 < pH < 7,5)

Tabulka 1: Srovnání vlastností materiálů na vodovodní potrubí

	Pozinkovaná ocel	Cu	Plasty
Koroze	+	+	-
Inkrustace	+	-	-
Životnost	cca 15 let	50 let	50 let
Rychlost proudění doporučená (maximální)	1,0 (1,0)	1,5 (1,6)	1,2 (3,0)
Flexibilita	-	-	+
Šíření hluku	ano	ano	nižší
Hmotnost (orientační)	8,0 g/cm³	8,9 g/cm³	1,0 g/cm³
Délková roztažnost(orintační, u jednotlivých plastů rozdílná!)	0,012 mm/m °C	0,017 mm/m °C	0,13 mm/m °C (sendvič. potrubí 0,05)
Elektrická vodivost	+	+	-
Montáž (u plastů podle druhu)	Tradiční, závitovými spoji	Pájení, závitové spoje	Plastové nebo kovové prvky (lisované spoje, závitové spoje, svařování, lepení)

2. Typy plastů pro vodovodní potrubí
Rozdělení plastů, které je možno používaných pro vodovodní systémy je uvedeno v tabulce 2. V tabulce je uvedeno kromě jednotlivých typů značení běžné na trhu, způsob spojování materiálu a použití doporučované většinou výrobců jednotlivých typů.
V tabulce nejsou uvedeny tzv. sendvičové trubky, vytvořené různou kombinací materiálů. Teplotní a tlakové zatížení se volí podle materiálu vnitřní trubky (pak následující tabulka), způsob spojování, podmínky potrubí a řešení dilatací je již různé podle kombinace materiálů ve vrstvách sendvičového potrubí - je třeba dohledat v montážním předpisu výrobce.

Tabulka 2: Nejčastěji používané plasty pro vodovodní potrubí

	materiál	značení	spojování	doporučené použití
PE (polyethylen)	nízkohustotní polyethylen	LD-PE, rPE	svařování mechanicky	studená voda (min. PN10) přípojky
	vysokohustotní polyethylen	HD-PE, lPE	svařování mechanicky	studená voda - přípojky
	síťovaný polyethylen	PEX, VPE	mechanicky	studená voda, teplá voda, podlahové a ústřední vytápění
PP (polypropylen)	homopolymer polypropylen	PP, PP-H, PP-typ 1	svařování mechanicky	studená voda, provizorně teplá voda
	stat. random kopolymer polypropylen	PPR, PP-R, PP-typ 3	svařování mechanicky	studená, teplá voda, podlahové vytápění, ústřední nízkoteplotní vytápění
PVC	polyvinylchlorid	PVC	lepení	studená voda
	chlorovaný polyvinylchlorid	PVC-C, C-PVC	lepení	studená, teplá voda
PB (polybuten)	polybuten	PB	svařování mechanicky	studená i teplá voda, podlahové a ústřední vytápění

Zatímco ve vnitřních vodovodech se používá nejčastěji PPR, u vnějších sítí se používá PE, PVC a potrubí z polyesterových pryskyřic, pro dálkové potrubí TUV se používá tzv. předizolované potrubí s vnitřním potrubím z oceli, PEX nebo PPR, pro potrubí TUV mimo budovu při vedení z centrálního zdroje se používá rovněž předizolované potrubí, ocel, PEX nebo PB.

3. Použití plastových rozvodů.
Plastové materiály jako celek mají kromě standardních použití dle tabulky 2 další možná použití, která vyplývají z vysoké chemické odolnosti většiny plastů a menší hydraulické drsnosti. Chemická odolnost je udávána výrobcem granulátu, ale je třeba věnovat pozornost tomu, za jakých podmínek byla tato odolnost zkoušena. Většina výrobců má zkoušenu chemickou odolnost jen za určité teploty chemikálie a pro beztlakové proudění. Koncentrace chemikálií jsou většinou v tabulkách uvedeny. Vždy je vhodné konkrétní aplikaci konzultovat s výrobcem systému.
V případě použití na studenou (pitnou) vodu je třeba jen ověřit prohlášení o shodě, kde musí být uvedeno, že výrobek je vhodný na dopravu pitné vody (znamená to, že u něj byly provedeny zkoušky hygienické nezávadnosti).
V případě použití plastu na dopravu teplé vody (i vytápění) mají jednotlivé materiály různé maximální přípustné provozní podmínky, tzn. že za dané teploty trvale snášejí rozdílné provozní tlaky. Materiál je třeba zvolit na základě znalosti teploty a současného tlaku. Vždy je třeba při volbě materiálu dodržet pokyny výrobce daného systému. Při použití na vytápění se musí brát v úvahu vyšší koeficient bezpečnosti, který se projeví v menších hodnotách možných provozních tlaků. Opět je třeba se řídit pokyny výrobce systému.

4. Používání plastů ve vnitřních vodovodech v ČR
Pokud chceme sledovat použití plastů ve vnitřních vodovodech, jde o použití na studenou vodu, teplou vodu a cirkulaci. Dle tabulky 2 je patrné, že uplatnění jednotlivých typů materiálů na tyto rozvody je z hlediska provozu srovnatelné. Pokud se chceme rozhodnout pro určitý typ, je třeba posoudit materiál komplexně. Vedle životnosti za daných provozních podmínek je třeba posoudit cenu materiálu, cenu montáže (tzn. rychlost montáže a cenu spojovacích prvků), hygienickou nezávadnost všech prvků, včetně spojovacích, a rovněž ekologická hlediska.
Největší podíl polypropylenu ve vodovodech v ČR je dán právě nejlepším výsledkem při komplexním hodnocení. Životnost je odpovídající (min. 50let), spojování polyfúzním svařováním je vysoce kvalitní a hygienicky nezávadné, snadné a rychlé, materiál je možno bez problémů recyklovat a cena na našem trhu je velmi příznivá.

5. Tlakové řady plastového potrubí
Plastová potrubí jsou vyráběna v různých tlakových řadách. Potrubí má při stejném vnějším průměru, různou tloušťku stěny, přičemž větší tloušťka stěny znamená možnost vyššího provozního tlaku, vyšší provozní teploty nebo zvýšení životnosti potrubí.
Plastová potrubí jsou vyráběna v tlakových řadách PN 2,5 / 4 / 6 / 10 / 16 / 20 / 25. Se vzrůstající tlakovou řadou roste tloušťka stěny při stejné dimenzi potrubí. Vzhledem k tomu, že české vodárenské systémy jsou dimenzovány na tlak 10 bar (= 1,0 MPa), je třeba zvolit materiál, který odpovídá tomuto požadavku, to znamená minimálně tlakovou řadu PN 10 pro studenou vodu. Pokud bude v potrubí dopravováno médium o vyšší teplotě, je třeba pro stejný tlak a stejnou životnost zvolit vyšší tlakovou řadu. Závislosti jsou uvedeny v tabulkách jednotlivých materiálů, které jsou dodávány výrobci.

Tabulka 3: U jednotlivých materiálů, z důvodů jejich odlišných vlastností vycházejí při stejných požadavcích na rozvod potrubí s různou tloušťkou stěny.

Materiál potrubí	Tloušťka stěny u potrubí 63 mm PN 16
PPR	8,7 mm
PB	5,8 mm
PE-HD	8,6 mm
PVDF	3,0 mm
PVC-C	4,7 mm

Pro dané provozní podmínky vycházejí u jednotlivých materiálů pak odlišné tlakové řady.

Tabulka 4: Tloušťky stěn potrubí pro rozvod vody při trvalé teplotě 60 °C a bezpečnostním koeficientu materiálu 1,5 a souvislost tlakové řady a provozních tlaků u jednotlivých materiálů.

	VPE PN 20	PB PN 16	PB PN 20	PVC-C PN 20	PVC-C PN 25	PP-R PN 16	PP-R PN 20
Příklad pro potrubí d 40	5,5	3,7	4,5	3,7	4,5	5,6	6,7	tloušťka stěny (mm)
Životnost (roky)	provozní tlak v barech
50 25 10	12,8 12,9 13,1	11,1 11,5 12,0	13,8 14,3 15,0	8,4 8,8 9,4	10,6 11,1 11,8	8,7 9,8 11,5	10,9 12,3 14,4

Poznámka: V ČR se používá označení tlaku v MPa. Vzhledem k tomu, že plastové systémy jsou v naprosté většině vyráběny dle zahraničních norem, kde se používá označování v barech (případně atmosférách), jsou plastové systémy i na našem trhu označovány v barech (PN 10 = tlak 10 bar). Převod 1 MPa = 10 bar = 10 atm. Již delší dobu se v ČR (stejně jako v zemích EU) hovoří o přechodu ze značení PN na označeni S nebo SDR. V praxi se však stále používá PN.

5. Rozměrové řady plastového potrubí
Plastová potrubí pro vnitřní vodovody jsou vyráběna běžně v průměrech od 10 mm do 110 mm. Výjimečně u některých materiálů i v dimenzích větších. Rozměrová řada odpovídá tradiční stupnici.

Rozměrová řada běžná u plastového potrubí ( vnější rozměry trubek v mm)
    16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110
Tvarovky jsou vyráběny v odpovídajících světlostech.

Tabulka 5: Srovnání fyzikálně - mechanických vlastností plastů

materiál	hmotnost (g/cm³)	tepelná vodivost (W/m.K)	délková roztažnost (mm/m.K)	E modul pružnosti (MPa/N.mm²)
PP-3 PEX PB PVC-C	0,90 0,94 0,93 1,55	0,24 0,41 0,22 0,14	0,15 0,20 0,13 0,08	800 600 350 3500

6. Prvky trubního systému
Je třeba dbát na to, aby nabízený systém obsahoval nejen trubky a tvarovky, ale i armatury (ventily, kohouty) a aby byly vyřešeny všechny potřebné varianty spojů, které budeme v systému potřebovat.
Důležitá je např. světlost ventilů, kdy i nová změna ČSN 73 6660 zdůrazňuje, že světlost ventilu musí být stejná jako potrubí, na kterém je namontován.

Tabulka 6: Varianty spojů plastového potrubí

nerozebiratelné spoje	svařované spoje	polyfúzí, odporovým drátem, natupo
	mechanické spojky lisované
	lepené spoje
rozebiratelné spoje	přírubové spoje
	závitové spoje	kombinované přechodky, přechodky s převlečnou maticí
	mechanické spojky

Pro určitý typ materiálu je typická vždy doporučená základní varianta spoje (tabulka 2) a ostatní řeší pouze přechody na jiný materiál, napojení zařízení nebo spotřebiče apod. Například u polypropylenu je standardní doporučovaným druhem spojování polyfúzní svařování, jako doplňující jiné varianty je u firem s kompletním sortimentem nabízeno možné spojení elektrotvarovkou, přírubové spojení, kombinovaná přechodka se zastříknutým kovovým závitem, plastová přechodka s převlečnou maticí.

V této souvislosti je třeba připomenout zvláštnosti plastového materiálu. Zatímco u tradičního materiálu byl závit proveden přímo na materiálu trubky, u plastů ve vodovodních systémech je toto řešení z hlediska kvality a životnosti potrubí zakázáno. Závitový spoj je třeba řešit jiným způsobem. Např. u polypropylenu jsou pro tento účel vyráběny přechodky, kdy již při výrobě přechodky je do její plastové části zalisována kovová vložka s odpovídajícím závitem. U potrubí PEX se na závitový spoj přechází spojkou.
Je třeba věnovat pozornost materiálovému řešení této kombinované přechodky. Plastové rozvody jsou vyráběny s předpokládanou životností 50 let a tomu by měla odpovídat rovněž životnost přechodek.
Pokud je systém na náš trh dovážen, je třeba zkontrolovat odlišnosti v systému, které se mohou projevit například v jiném stoupání závitu. Závitový spoj s odlišným stoupáním namontovaný do běžně užívaných tvarovek je místem pravděpodobného brzkého porušení těsnosti systému.

7. Životnost rozvodu
S ohledem na příslušné právní a technické předpisy by mělo vždy být zvoleno takové řešení, aby předpokládaná životnost plastových rozvodů u stálých staveb dosahovala alespoň 50 let.
V případě provizorních staveb (staveništní přípojky, provizorní vodovody apod.) je třeba najít kompromis mezi požadovanou životností rozvodu a zvoleným materiálem. Materiál s plnou životností 50 let je v tomto případě zbytečně finančně náročný.

8. Značení prvků
Všechny prvky, které jsou montovány do rozvodu, musí být označeny.
Z označení musí být jednoznačně možné určit: výrobce, materiál, možné použití (např.označením tlakové řady) a rozměr.
Toto označení musí korespondovat s prohlášením o shodě (podle zákona 22/1997 v platném znění O technických požadavcích na výrobky), které na zboží od výrobce dostanete. Výrobce Vás tím ujišťuje, že konkrétní výrobek je při popsaném použití bezpečný.