Hospodárenie s vodou a teplom v budovách

Žijeme v čase klimatických zmien, ktoré sa prejavujú extrémnymi výkyvmi počasia (sucho, prívaly dažďových či snehových zrážok). Zároveň dochádza k značnej urbanizácii a iným záťažiam životného prostredia, ktoré tieto zmeny a ich dôsledky výrazne ovplyvňujú. Je jasné, a civilizovaný svet sa tým už niekoľko desiatok rokov zaoberá, že treba zmeniť prístup, okrem iného aj k hospodáreniu s vodou a energiou v oblasti ZTI. 

To všetko aj napriek tomu, alebo práve preto, že napríklad náš Žitný ostrov sa považuje za najväčší zdroj pitnej vody v Európe. Stačí totiž málo a môžeme o tento poklad prísť, napríklad kontamináciou pesticídmi [1].

Je všeobecne známe, že vodné toky a plochy viditeľne vysychajú a zásoby podzemnej vody sa rýchlo zmenšujú [2]. Čím ďalej, tým viac sa preto využívajú aj alternatívne zdroje vody a európska legislatíva tento prístup čoraz viac podporuje. Hľadisko trvalo udržateľného rozvoja sa tak stáva štandardom už aj pri posudzovaní stavieb (napr. certifikačné systémy LEED, BREEAM a i. – ako je to s bodovým ziskom v certifikačnom systéme BREEAM z hľadiska vodného hospodárstva, sa možno dočítať napr. aj na internete [3]). Podobný apel smeruje aj do oblastí poľnohospodárstva či priemyslu, kde sú spotreba vody a jej ohrozenie kontamináciou enormné.

Svetová rada pre šetrné budovy, založená v roku 1993, má vo svojom programe okrem iného aj otázku hospodárenia s vodou. Apeluje na „zvýšenie efektivity a riadenia nakladania s pitnou a odpadovou vodou, na získavanie vody na bezpečné vnútorné použitie inovatívnym spôsobom a na minimalizáciu využitia vody v budovách s ohľadom na vplyv budov a ich okolia na dažďovú a odtokovú infraštruktúru“ (World green building council, nedatované) [4].

Centrom pozornosti sa tak stáva možnosť nahradiť pitnú vodu používanú na zavlažovanie, splachovanie či chladenie upravenou vodou z iných zdrojov. Tými môže byť riečna voda, dažďová či sivá voda. Okrem toho možno sivú vodu využiť aj na zníženie energetickej náročnosti budov využitím tepla z odpadovej vody na jej spätný ohrev (tzv. rekuperácia).

Ministerstvo životného prostredia ČR vyšlo tomuto trendu v ústrety programami administrovanými Štátnym fondom životného prostredia ČR. Jedným z nich je projekt Dešťovka, určený vlastníkom či stavebníkom rodinných a bytových domov na využitie zrážkovej a odpadovej vody v domácnosti i v záhrade, druhým je program zameraný v úspory a obnoviteľné zdroje energie v rodinných a bytových domoch pod názvom Nová zelená úsporám. Jeho súčasťou je aj dotácia na rekuperáciu tepla zo sivej vody.

Na Slovensku, žiaľ, takéto programy zatiaľ nemáme. Napriek tomu už dnes mnohí stavebníci a architekti vo svojich projektoch zohľadňujú udržateľnosť a šetrnosť k životnému prostrediu a správajú sa zodpovedne.

Ako začať

Každý, kto stavia alebo rekonštruuje, sa môže zaoberať otázkou využitia sivej vody, teda vody odtekajúcej z umývadiel, vaní alebo sprchovacích kútov – či už ide o byt, rodinný dom, nákupné centrum, školu, hotel, alebo administratívnu budovu.

Obavy z vysokých nákladov na obstaranie technológie nemusia byť úplne oprávnené. Každá zodpovedná a férová firma, ktorej systémy a technológie majú vplyv na dosiahnutie štandardu pasívneho domu, je schopná navrhnúť systém na mieru a tiež poskytnúť technickú podporu. Z hľadiska návratnosti nákladov na inštaláciu je ideálne využiť ucelený systém, ale napríklad pri rekonštrukcii rodinného domu možno začať aj čiastkovým riešením.

Ako dosiahnuť ciele trvalo udržateľného rozvoja SGD – program OSN (zdroj: World GBC)

Rekuperácia = úspora tepla

Rekuperačné jednotky šetria nákladmi na energie tým, že využívajú teplo vody odtekajúcej zo sprchy na okamžitý spätný ohrev potrebnej studenej vody. Ich účinnosť môže pritom dosahovať niekoľko desiatok percent, užívateľ tak môže usporiť aj viac ako tretinu nákladov. Pri horizontálnych výmenníkoch (napr. Zypho) sa vďaka ich konštrukcii zvyšuje účinnosť pri nízkych prietokoch až na 38 %, čo vedie používateľa, prirodzene, k úvahe o použití úspornej sprchovej hlavice.

Individuálny protiprúdový výmenník Zypho pre jednu sprchovú vaničku

V prípade vertikálnych výmenníkov (napr. Q-Blue) môže účinnosť presiahnuť aj 60 %. Pri výbere vhodného výmenníka treba pritom zohľadniť aj inštalačné podmienky.  Tam, kde je väčší počet spŕch a používajú sa súbežne, napríklad pri bazénoch, ale napríklad aj v hoteloch a iných ubytovacích zariadeniach, možno využiť mnohonásobný výmenník tepla. V zostave môže byť až desať výmenníkov, ktoré sú namontované v ráme. Účinnosť takejto zostavy je až 64 %.

Dvojstenný individuálny rúrkový výmenník Q-Blue

Úspora pitnej vody = ochrana životného prostredia

V súčasnosti sa pre veľkú zastavanosť väčšina dažďovej vody odvádza do kanalizácie, takže jeden z najdôležitejších zdrojov pre život nevyužívame ani my, ani príroda. Pocit zodpovednosti za stav životného prostredia predstavuje, našťastie, stále častejší faktor pri rozhodovaní stavebníkov o využití ekologických systémov.

K rýchlejšej implementácii zodpovedného prístupu prispieva aj legislatíva západoeurópskych štátov, v príprave aj legislatíva EÚ. Vraciame sa tak ku koreňom, hoci je pochopiteľné, že sa nechceme úplne vzdávať civilizačných vymožeností. Preto tu sú, z hľadiska ZTI, systémy, ktoré obe tieto požiadavky modernej doby napĺňajú. Znížiť spotrebu pitnej vody je tak možné bez obmedzenia komfortu.

Schéma úpravy dažďovej vody GreenLife
1 – nádrž s výškovo nastaviteľným hrdlom a pochôdznym poklopom z plastu, 2 – patentovaný biologický separátor, 3 – sifón so zamedzením vstupu hlodavcom,  4 – ponorné čerpadlo, 5 – sací kôš s plavákom, 6 – plavákový spínač na dopúšťanie pitnej vody s káblom s dĺžkou 20 m, 7 – stenová priechodka „voda – elektro“, 8 – riadiaca jednotka s pripojovacou hadicou na vstup pitnej vody s guľovým ventilom, 9 – pripojovacia hadica na výstup upravenej dažďovej vody s guľovým ventilom,  10 – dažďový zvod, 11 – prítok dažďovej vody do nádrže, 12 – výtlak dažďovej vody do objektu, 13 – potrubie na prívod pitnej vody, 14 – prepojenie plavákového spínača s riadiacou jednotkou, 15 – odpad

Centrálne dodávaná upravená pitná voda sa dnes využíva nielen na pitie a varenie, ale aj na splachovanie WC, pranie, umývanie riadu, upratovanie, polievanie záhrad, napúšťanie bazénov atď. Pritom jej značnú časť, ak nie väčšinu, môžeme nahradiť dažďovou a sivou vodou, ktorú súčasné technológie dokážu upraviť natoľko, že ju možno bez nebezpečenstva využiť napríklad na polievanie záhrady či splachovanie toaliet, čo predstavuje až 50 % dennej spotreby vody v domácnosti.

Samozrejmosťou však musia byť paralelné rozvody pitnej a upravenej vody, pričom sa musí zabrániť ich kríženiu (tzv. cross-connection), a dokonalá, niekoľkostupňová úprava, ktorá odstráni napríklad moč, mydlo a iné látky z odpadovej vody zo spŕch.

Príklad inštalácie úpravy sivej vody Greenlife v bytovom dome s 99 bytovými jednotkami  (zdroj: Skanska Reality)

Kombináciou pitnej, sivej a dažďovej vody a ich vhodným využitím možno dosiahnuť úspory nákladov a vyriešiť problém so zásobovaním vodou. Každé rozhodnutie v tomto zmysle by sa však malo opierať o analýzu prevádzky, prípadne o ekonomické a energetické výpočty.

Stavebníci verejných budov však môžu na dosiahnutie úspor v spotrebe pitnej vody využiť napríklad aj veľmi úsporné tlačné umývadlové armatúry s prietokom už od 1,4 l/min., tlačné sprchové batérie s prietokom od 5 l/min. a tlačné WC ventily s dvomi a piatimi litrami na jedno spláchnutie.

Na čo si dať pozor

K jednej z častých otázok pri téme využitia dažďovej vody na závlahu či splachovanie patrí, či možno upraviť aj dažďovú vodu zo „zelenej“ strechy. Odpoveď znie: áno, možno, technológia je však zatiaľ natoľko náročná, že nie je možné počítať s akoukoľvek obhájiteľnou návratnosťou takejto investície. Ak chce investor ozeleniť strechu a zároveň využiť dažďovú vodu v budove, je nevyhnutné oddeliť zvody „čistej“ dažďovej vody určenej na úpravu od vody zo zelenej časti strechy, ktorá sa odvádza do kanalizácie.

Ďalej je nevyhnutné dbať na kvalitu vyčistenej vody, ktorá je zásadným parametrom pri jej spätnom využití. Dodávateľ úpravne musí vždy doložiť parametre, ktoré jeho úpravňa dosiahne.

Na záver

Pri dobre premyslenom a navrhnutom systéme na využitie dažďovej a sivej vody a jeho vhodnom využití možno nielen znížiť náklady na vodné, stočné a energie v objekte, ale predovšetkým obmedziť záťaž na životné prostredie. Pre tých, ktorí sa nemôžu napojiť na verejný rozvod pitnej vody alebo na kanalizáciu, môže byť tento systém ideálnou pomocou.

Zdroje
1. Dostupné na: https://www.hlavnespravy.sk/najvacsiu-zasobaren-pitnej-vody-zitny-ostrov-kontaminovali-pesticidy/1249818.
2. Dostupné na: http://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/hub/journal/10.1002/(ISSN)1944-7973/.
3. Dostupné na:http://www.breeam.com/BREEAM2011SchemeDocument/content/08_water/wat01.htm.
4. Dostupné na: http://www.worldgbc.org/how-can-we-make-our-buildings-green.

Jana Petrů
Autorka pôsobí v spoločnosti Koncept Ekotech, s. r. o., ktorá je členom Slovenskej rady pre zelené budovy.

Článok bol uverejnený v časopise TZB Haustechnik 1/2018.