Vodohospodářské stavby BS01 Inženýrské sítě CZ.1.07/2.2.00/15.0426 Posílení kvality bakalářského studijního programu Stavební Inženýrství
Inženýrské sítě Vznik sídel městského typu vyvolal vznik IS První IS vodohospodářské - přiváděna pitná a užitková voda. První vodovody Mezopotámie, Blízký východ Potřeba využití vzdálenějších zdrojů Průmyslová revoluce - rozvoj sítí - plynofikace, teplovody, silové rozvody elektrické energie a sítě sdělovací IS jsou indikátorem technické pokročilosti společnosti
Rozdělení inženýrských sítí Umístění podzemní a nadzemní Příčného řezu trubní a vodičové Účelu Tepelné sítě Silové rozvody elektrické energie (silnoproud) Plynovody Telekomunikační sítě (slaboproud) Vodovody a kanalizace vodohospodářské, energetické, sdělovací Významu 1. až 4. kategorie IS zhruba podle velikosti území, které zásobují: 1. kategorie sítě mezistátního až transkontinentálního významu 2. kategorie regionální distribuční sítě 3. kategorie lokální distribuční sítě 4. kategorie přípojky k jednotlivým nemovitostem
Kategorie sítí - vodovod ZDROJ 1. kategorie 2. kategorie VDJ Zásobovací řad 3. kategorie 4. kategorie SPOTŘEBIŠTĚ
PROSTOROVÁ KOORDINACE INŽENÝRSKÝCH SÍTÍ Umisťovat prioritně na veřejném statku (tj. pozemky státu či obce) Nutnost prostorové regulace hlavní zásady: - přístupnosti sítí pro budoucí havarijní zásahy - dodržení dostatečných odstupů, aby se sítě navzájem negativně neovlivňovaly ČSN 73 6005 Prostorové uspořádání sítí technického vybavení - Prostorová norma
ČSN 73 6005 Prostorová norma Minimální vzájemné odstupy sítí: - při souběhu (horizontální odstupy) - při křížení (vertikální odstupy) Zájmová pásma podzemních vedení v přidruženém prostoru (část prostoru v příčném řezu místní komunikace - není tvořena vozovkou) Vyhrazené pásmo pro každý typ sítě Typizované příčné řezy místními komunikacemi Minimální krytí sítí
ČSN 73 6005 Prostorová norma Minimální krytí sítí Tepelná izolace (brání namrzání a zvýšeným ztrátám tepla) Ochrana sítě před člověkem (vandalismus, terorismus, sabotáže černé odběry) Chrání člověka před mediem (vysoká teplota, tlak, napětí) Chrání síť před dynamickým namáháním z povrchu (doprava). Sítě ve vozovkách mají vyšší krytí než sítě, uložené mimo vozovku.
Tepelné sítě Sítě CZT centralizovaného zásobování teplem Soustavy zásobování teplem - soustava tvořená zdroji tepla, tepelnými sítěmi, předávacími stanicemi a vnitřním zařízením Otevřená - odběr tepl. látky odběratelem pro přímé využití Uzavřená - obíhá konst. množství teplonosné látky, předává teplo pro nepřímé využití Zdroje tepelné energie Okrsková kotelna - zdroj tepla pro více budov s přímou dodávkou tepelnými sítěmi, bez předávacích stanic Výtopna - samostatně umístěný zdroj tepla pro obytný soubor s dodávkou tepla tepelnými sítěmi přes předávací stanice Teplárna samostatně umístěný zdroj tepla pro městskou část, výroba elektřiny Elektrárna - výroba elektřiny a sekundární zdroj tepla
Schéma systému centralizovaného zásobování teplem Teplotní roztažnost = problém! Horkovod délky 400 m, T = 100 C L = 0,48m - kompenzátory Voda měrné teplo 4,2 kj/kg.k horkovod Pára skupenské teplo 2230 kj/kg.k - parovod
Plynovody Topné plyny = směsi plynů - svítiplyn, zemný plyn (TOP), bioplyn, propan-butan svítiplyn - vodík - výhřevnost N= 15.10 3 kj.m -3 - výbušnost 35% zemní plyn - 80-90% metan - CH 4 - výhřevnost N= 33.10 3 kj.m 3 - výbušnost 5-15% propan - výhřevnost N= 46,1.10 3 kj.m 3 + záměrný zápach merkaptan
Plynovody nízkotlaké ntl (do 5 kpa) středotlaké stl (5-300 kpa) vysokotlaké vtl (0,3-4,0 MPa) velmi vysoký tlak vvtl (4-10 MPa) plynovod vvtl - nesmí vést přes obydlené útvary (min. vzdálenost 75 m od obydlené budovy) - nesmí být na mostech - kompresorové stanice (zesilování tlaků) - zásobníky plynu - zpravidla podzemní plynovod vtl - do profilu DN 200 na mostech, min. 50m od budovy
Schéma plynárenské soustavy vvtl vtl stl ntl RS vvtlvtl RS vtl-stl RS stl-ntl I. kategorie II. kategorie II.-III. kategorie III.-IV. kategorie
Materiál plynovodů Ocel (vyhoví i vvtl) - koroze, vnější povrch - povlaky z umělých hmot (PE), tkanina ze skelných vláken, sycených bitumenem. PE (pouze pro tlakové úrovně ntl. a stl.) Tlakové úrovně jsou navzájem propojeny regulačními stanicemi - RS. Směrem ke spotřebiteli tlak klesá. regulační stanice - vvtl min. 20m od jiného objektu - vtl, stl min. 10m od jiného objektu - p<0,1mpa 5m od jiného objektu regulační stanice plynu hl. součást - redukční ventil (nebezpečí výbuchu plynu, proto větrání vnitřního prostoru) Nejslabší prvek konstrukce = střecha
Plný průřez VODIČOVÉ SÍTĚ vedou elektrický proud - tok elektronů, nebo světlo tok fotonů Silové rozvody elektrické energie systém výroby a rozvodu elektrické energie - střídavý proud (zdroj - elektrárny tepelné, atomové, vodní, větrné) přenosové napětí TRAFOSTANICE, MĚNÍRNY - malé napětí do 50 V - mn - nízké napětí do 500 V - nn - vysoké napětí do 35 kv - vn - velmi vysoké napětí nad 35 kv, (do 400 kv) -vvn elektroenergetická soustava 1) elektrárny 2) rozvody - rozvodny, transformovny, měnírny, vlastní vedení 3) spotřebiče 3 stupně a) nadřazená soustava - mezinárodní síť + rozvod od elektrárny k místu spotřeby (vvn-400 kv) b) přenosová soustava - pro přenos z nadřazené do rozvodné soustavy (vn) c) rozvodná soustava A) primární (vn - 6,10,22 kv) B) sekundární (nn 220,380V)
zabezpečenost dodávky, topologie silových rozvodů: uspořádat topologii (prostorové, plošné rozmístění ) aby dodávky byly co nejméně ovlivněna poruchami či haváriemi na trase Z tohoto hlediska rozlišujeme uspořádání : paprskové: nízko zatížené koncové úseky venkovské zástavby - při přerušení v 1 místě vypadá celá síť z provozu okružní: běžná venkovská a okrajová městská zástavba - vyšší spotřeba materiálu, vyšší spolehlivost mřížové: městská zástavba - malé ztráty energie, používají se pro zásobování el. energií v městských aglomeracích
KOLEKTORY Sdružené trasy inženýrských sítí, které se stávají samy sítěmi převážně ve velkých městských aglomeracích v budovách technické chodby Výstavba Dělení 1) otevření výkopu 2) ražení primární (1. a 2. kategorie - většinou ražené) sekundární (většinou 3. kategorie -většinou hloubené) Stavební řešení - monolitické - prefabrikované
4 části: 1) těleso kolektoru 2) kolektorové komory (uzel na trase kolektoru) 3) kolektorové šachty (mají zpravidla více funkcí) - vstupní šachta - armaturní šachta - montážní šachta - větrací šachta 4) kolektorová přípojka (připojení vlastních objektů) Větrací šachty - teplota 5 až 25 C - výměna vzduchu 1 až 2x za hodinu - pokud je v kolektoru plynovod, pak 3 až 5x za hodinu v kolektoru se nesmí ukládat některé sítě : - s nebezpečně vysokými provozními parametry - plynovody vvtl. a vtl. - rozvody elektrické energie pod napětím > 110 kv, parovody s tlaky > 1,6 MPa, a horkovody T > 180 o C - zakáz ukládat vedení propan-butanu (úniky - vytlačí vzduch) nedoporučuje se ukládat do kolektorů stoky: - spád stoky a spád kolektoru (stoka uložena pode dno kolektoru) - musí se zabránit - pronikaní stokových plynů a úniků vody při stavech přetížení stokové sítě
Funkční vybavení umožňuje provozování souboru sítě - stavební část v kolektoru je nutno postarat se o : - osvětlení - větrání - odvádění vody (uniklé ze sítí nebo prosáklé z podzemí) pro tyto účely - instalován : soubor vlastních sítí kolektoru elektrických obvodů světelných a motorických Instalovanými stroji - ventilátory + čerpadla (přečerpávají vodu akumulovanou ve sběrných jímkách do výše uložené kanalizace) Signalizační síť a monitoring (snímá a přenáší do velínu tyto parametry): - minimální a maximální teploty - úniky plynu - stavy hladin ve sběrných jímkách - chod strojů a stavy vstupů (otevřený - zavřený)