← Späť na kalkulačku
Manuál · TZB · Zdravotechnika

Dimenzovanie vnútorného vodovodu

Podrobný postup výpočtu podľa STN 73 6655 a STN EN 806-3. Výpočtový prietok, súčiniteľ súčasnosti, návrh DN, rýchlosti prúdenia a tlakové straty.

Obsah
  1. 1. Úvod a platné normy
  2. 2. Výtokové zariadenia — Q_Ai a φ
  3. 3. Výpočtový prietok Q_b
  4. 4. Návrh priemeru potrubia
  5. 5. Rýchlosť prúdenia — limity
  6. 6. Tlakové straty
  7. 7. Materiály potrubia
  8. 8. Postup dimenzácie

Dimenzovanie vnútorného vodovodu je postup, ktorým sa určí potrebný priemer potrubia pre zásobovanie budovy pitnou alebo úžitkovou vodou. Cieľom je zabezpečiť dostatočný tlak a prietok pri všetkých výtokových miestach, pričom rýchlosť prúdenia vody nesmie prekračovať hygienické a hlukové limity.

Dimenzovanie sa vykonáva pre najnepriaznivejší prípad — najdlhšiu vetvu s najväčšou spotrebou.
STN 73 6655
Zásobovanie budov vodou
Slovenská norma — základné požiadavky na vnútorné vodovody, výpočtové prietoky, dimenzácia.
STN EN 806-1 až 5
Technické predpisy — pitná voda
Európska norma implementovaná do STN. Časť 3 (EN 806-3) obsahuje výpočet prietokov a dimenzáciu.
STN EN 1717
Ochrana pred spätným tokom
Požiadavky na zabezpečenie kvality pitnej vody — spätné klapky, protiprúdové armatúry.
Vyhl. č. 324/2003 Z.z.
Požiadavky na pitné vody
Minimálne tlaky a prierezy pre rôzne typy stavieb.

Každé výtokové zariadenie má priradený jmenovitý výtokový prietok Q_Ai a súčiniteľ súčasnosti φi. Q_Ai je normovaný prietok pri plnom otvorení kohútu. φi je pravdepodobnosť, že zariadenie je práve v prevádzke — sprcha má φ = 1,00 (plná doba prevádzky), WC nádržka φ = 0,10 (krátkodobé splachovanie).

Konkrétne hodnoty QAi a φ pre jednotlivé zariadenia sú definované v norme STN EN 806-3:2006. Kalkulačka ich má zabudované — pri pridaní zariadenia sa automaticky doplnia správne hodnoty.

Orientačne: zariadenia s krátkodobým odberom (WC nádržka) majú nízky φ, zariadenia s dlhodobým prietokom (sprcha) majú φ blízky 1. Prietoky QAi sa pohybujú od cca 0,05 l/s (fontánka) po cca 0,30 l/s (vaňa, záhradný kohút).

Pre špeciálne zariadenia (nemocnice, laboratóriá) konzultujte príslušné normy. Presné hodnoty Q_Ai a φ nájdete v STN EN 806-3:2006.

Výpočtový prietok Q_b zohľadňuje pravdepodobnosť súčasného odberu súčiniteľom φi — nerátame súčet všetkých prietokov naraz, ale štatistický maximum.

Q_b = √( Σᵢ (Q_Ai · φi)² · nᵢ ) [l/s]
Q_Ai = jmenovitý prietok zariadenia [l/s] · φi = súčiniteľ súčasnosti · nᵢ = počet zariadení daného typu
Pre bytové domy s veľkým počtom bytov možno použiť aj štatistickú metódu podľa EN 806-3. Pre rodinné domy a menšie objekty je štandard koreňom súčtu štvorcov.

Príklad — rodinný dom (9 výtokových miest):

ZariadenieQ_Aiφini(Q_Ai·φi)²·ni
WC (nádrž)0,100,1020,0002
Umývadlo0,200,8030,0768
Sprcha0,201,0010,0400
Vaňa0,300,5010,0225
Drez + práčka0,200,5020,0200
SUMA90,1595
Q_b = √0,1595 ≈0,399 l/s

Z výpočtového prietoku Q_b a zvolenej návrhovej rýchlosti v sa vypočíta potrebný vnútorný priemer:

d = √( 4 · Q_b / (π · v) ) [m]
Q_b v m³/s (= l/s ÷ 1000) · v = návrhová rýchlosť [m/s] · výsledok v metroch → previesť na mm

Z vypočítaného d sa vyberie najbližší väčší normalizovaný priemer DN z katalógu materiálu. Skutočná rýchlosť sa overí:

v_skutočná = Q_b / A_i = Q_b / (π · di² / 4) [m/s]
di = skutočný vnútorný priemer zvoleného DN [m]
Ak je v_skutočná > 1,5 m/s, zvoľte väčší DN a výpočet zopakujte. Max. prípustná rýchlosť v obytných budovách je 2,0 m/s.
Typ potrubia / použitieOdporúčaná rýchlosťMaximálna rýchlosťPoznámka
Bytové a rodinné domy — tichá prevádzka0,8 – 1,2 m/s1,5 m/sHlukový limit
Štandardný rozvod — obytné budovy1,0 – 1,5 m/s2,0 m/sSTN 73 6655
Verejné budovy, administratíva1,0 – 2,0 m/s2,5 m/sEN 806-3
Požiarne potrubie2,0 – 3,0 m/s3,5 m/sSTN EN 12845
Teplá voda — cirkulácia0,3 – 0,5 m/s1,0 m/sPrevencia legionelly
Vysoká rýchlosť prúdenia spôsobuje hluk (hydraulický šum) a urýchľuje eróziu. Vždy zvoľte najnižšiu rýchlosť, ktorá splní tlakovú bilanciu.

Tlaková strata R [Pa/m] je strata tlaku na meter dĺžky potrubia (trecí odpor). Závisí od priemeru, rýchlosti a drsnosti steny.

Celková dĺžka potrubiaMax. R (orientačne)
≤ 30 m≤ 2 000 Pa/m
30 – 80 m≤ 1 500 Pa/m
> 80 m≤ 1 000 Pa/m
R = λ · (v² · ρ) / (2 · di) [Pa/m]
λ = súčiniteľ trenia (Moody) · ρ ≈ 1000 kg/m³ · di = vnútorný priemer [m]
Colebrook-White: 1/√λ = −2·log₁₀(ε/(3,71·d) + 2,51/(Re·√λ))
ε = drsnosť steny [m] · Re = v·d/ν · ν ≈ 1×10⁻⁶ m²/s (voda 20°C)
Kalkulačka používa zjednodušenú aproximáciu pre rýchle predbežné dimenzovanie. Pre záväzný výpočet v PD použite Colebrook-White s Moody diagramom.
MateriálDrsnosť ε (mm)
Meď (Cu)0,0015
PEX-Al-PEX0,007
PE-HD / HDPE0,007
Nerezová oceľ0,015
Pozinkovaná oceľ (stará)0,10 – 0,50
Meď (Cu)
EN 1057
+ Dlhá životnosť (>50 rokov)
+ Antimikrobiálne vlastnosti
+ Hladká stena — malé straty
Vyššia cena
Vyžaduje spájkovanie
PEX-Al-PEX
EN ISO 21003
+ Flexibilné — menej spojov
+ Odolnosť voči kyslíkovej difúzii
+ Ľahká montáž
Dilatačné kompenzátory
Citlivosť na UV
PE-HD / HDPE
EN 12201
+ Chemická odolnosť
+ Vhodný pre vonkajšie rozvody
+ Nízka cena
Vyšší koeficient dilatácie
Zváranie vyžaduje špeciálne náradie
Nerezová oceľ
EN 10312
+ Hygienická čistota
+ Dlhá životnosť
+ Rýchla montáž (lisovanie)
Vysoká cena
Ťažší materiál
  1. Zistite zoznam výtokových zariadení
    Pre každý typ zariadenia zistíte Q_Ai a φi z normy. Spočítajte kusové množstvo ni.
  2. Vypočítajte Q_b
    Použite vzorec Q_b = √(Σ(Q_Ai·φi)²·ni). Kalkulačka to vypočíta automaticky.
  3. Zvoľte návrhovú rýchlosť v
    Pre obytné budovy štandardne 1,0–1,5 m/s. Pre požiarne rozvody až 3,0 m/s.
  4. Vypočítajte požadovaný priemer d_req
    d = √(4·Q_b/(π·v)). Výsledok v mm.
  5. Vyberte normalizovaný DN
    Z katalógu materiálu vyberte najbližší väčší priemer so di ≥ d_req.
  6. Overte skutočnú rýchlosť
    v_skut = Q_b / (π·di²/4). Musí byť ≤ 2,0 m/s pre obytné budovy.
  7. Skontrolujte tlakovú bilanciu
    Celková tlaková strata musí byť menšia ako disponibilný tlak mínus minimálny tlak na výtoku.
  8. Dimenzujte každú vetvu zvlášť
    Hlavný rozvod, stúpačky aj odbočky dimenzujte samostatne — každá vetva zásobuje len časť zariadení.
Táto kalkulačka dimenzuje celkové potrubie (napr. domový prívod alebo stúpačku). Pre presné dimenzovanie jednotlivých vetiev je potrebné vypracovať schému rozvodov a každú vetvu počítať zvlášť.
Literatúra a normy:
STN 73 6655:1992 Zásobovanie budov vodou · STN EN 806-1 (2002) až EN 806-5 (2012) Technické predpisy — pitná voda · STN EN 1717:2002 Ochrana pred znečistením · STN EN 12201 PE potrubné systémy · Nožička P. a kol.: TZB — zdravotechnika, JAGA 2011