Modernizacja wewnętrznej, wyeksploatowanej instalacji kanalizacyjnej często przysparza problemów zarówno inwestorom, jak i projektantom czy wykonawcom. W wielu przypadkach podczas takiej modernizacji pojawiają się nieprzewidziane komplikacje, popełniane są też różnorakie błędy, które skutkują dokuczliwymi problemami eksploatacyjnymi. Warto zatem zwrócić uwagę na kilka ważnych aspektów tego przedsięwzięcia.

Jeśli modernizacja instalacji kanalizacyjnej ma polegać tylko na wymianie podstawowych urządzeń sanitarnych lub przyłączy do tych urządzeń, sprawa jest dość prosta. Inaczej jest, gdy z różnych przyczyn trzeba wymienić całą instalację wraz z pionami oraz wykonać odpowiednie odpowietrzenia i napowietrzenia kanalizacji. Taką kompletną wymianę instalacji (modernizację) przeprowadza się najczęściej z następujących powodów:

• instalacja źle funkcjonuje, np. zakłócony jest odpływ, wystąpiły uszkodzenia mechaniczne powodujące przecieki;
• planowana jest istotna zmiana usytuowania przyborów sanitarnych lub ma miejsce przebudowa pomieszczeń, w wyniku której zwiększy się ilość odprowadzanych ścieków lub niezbędna będzie dodatkowa wentylacja;
• następuje zmiana sposobu użytkowania obiektu, np. adaptacja pomieszczenia piwnicznego na lokal gastronomiczny, pralnię lub inny obiekt, w którym będą powstawać ścieki, a istniejąca instalacja kanalizacyjna ułożona jest wyżej od miejsca powstawania ścieków.

Skąd te awarie?
Kilkanaście lat temu, ze względu na ograniczoną dostępność materiałów do wykonania instalacji kanalizacyjnych, główne piony kanalizacyjne, czasem także i podejścia do przyborów, wykonywane były z rur PVC lub żeliwnych. Zwłaszcza w budynkach wielorodzinnych sprzed 2000 r. piony główne powszechnie wykonywano z systemów żeliwnych. Żeliwo, podobnie jak i inne materiały, po latach użytkowania może zostać wyeksploatowane lub ulec uszkodzeniu. Typowy przykład to wżery korozyjne, które w pierwszej fazie objawiają się powstawaniem pęcherzy pod farbą, a następnie przeciekami o brunatnym zabarwieniu. W efekcie w budynku pojawiają się nieprzyjemne zapachy, niszczone mogą być również przegrody budowlane.
Awariom ulegają, choć znacznie rzadziej, także instalacje z rur tworzywowych. Powodem są uszkodzenia mechaniczne z zewnątrz lub odprowadzanie bardzo gorących bądź agresywnych chemicznie ścieków. Na wysoką temperaturę źle reagują głównie rury wykonane z PVC.
W obu przypadkach po wielu latach eksploatacji przytrafić się może także całkowite zapchanie rur kanalizacyjnych, zwłaszcza gdy były one ułożone niestarannie lub ze złym spadkiem.


Usytuowanie przyborów i spadki rur
Bardzo ważną sprawą podczas modernizacji (bez względu na jej powód) jest odpowiednie rozplanowanie urządzeń sanitarnych. Jako punkt odniesienia zawsze powinno się przyjmować pion kanalizacyjny, który istniał lub który należy zbudować od nowa. Pion (stary i ew. nowy) musi być usytuowany w miejscu, które pozwoli na uzyskanie odpowiedniego spadku rur od urządzeń sanitarnych w kierunku pionu oraz na zachowanie odpowiedniej odległości podłączeń urządzeń sanitarnych do pionu.

Zazwyczaj domowe instalacje kanalizacyjne wykonuje się jako grawitacyjne. Warunkiem ich prawidłowego działania jest zatem zastosowanie odpowiednich spadków zgodnie z kierunkiem spływu ścieków. Za optymalny przyjmuje się spadek 1,5-3%.

Czasem planowane usytuowanie przyborów sanitarnych utrudnia lub uniemożliwia uzyskanie wymaganych spadków, np. miejsce powstawania ścieków znajduje się poniżej instalacji kanalizacyjnej (np. łazienka w suterenie) lub przybory sanitarne usytuowane są zbyt daleko od pionu. Należy wówczas zastosować ciśnieniowe urządzenia podnoszące ścieki, tzw. pomporozdrabniacze. Gdy konieczne okaże się stworzenie nowego pionu kanalizacyjnego, to powinno się go w miarę możliwości umieścić w ścianie między dwiema łazienkami lub między kuchnią a łazienką, najlepiej w ścianie nośnej, która jest zazwyczaj grubsza i lepiej tłumi drgania.
Na rysunku 3 widać, jak trudna, pracochłonna i czasem skomplikowana jest wymiana pionu kanalizacyjnego. Często, aby zainstalować rury w istniejących szachtach lub poprowadzić w nowych miejscach, wymagane jest rozkucie przegród budowlanych, czasem trzeba także powiększyć szacht kanalizacyjny.

Materiały do modernizacji i budowy
Materiały i sprzęt wykorzystywane do modernizacji to kolejna ważna kwestia. W ostatnich latach technika w systemach instalacyjnych, głównie w zakresie materiałów wykorzystywanych do budowy instalacji, szybko się rozwijała i obecnie dostępnych jest wiele nowych, bardzo dobrych rozwiązań. Dziś do budowy lub modernizacji instalacji kanalizacyjnych stosuje się głównie materiały tworzywowe, głównie dlatego, że są lżejsze od żeliwa, a wielu instalatorów uważa, że są także zdecydowanie prostsze w montażu. Powszechnie stosowane kiedyś systemy z PVC są jednak wypierane przez produkty z polipropylenu (PP).
Podczas modernizacji warto zatem rozważyć, czy pozostać przy żeliwie, jeśli wcześniej piony kanalizacyjne były z tego materiału, czy też zastosować rury tworzywowe z polipropylenu. Dlaczego warto wybrać polipropylen? Ponieważ materiał ten ma wiele zalet w porównaniu do PVC, choć i jeden i drugi to tworzywo sztuczne. Przede wszystkim elementy instalacji z PP mają wyższą temperaturę mięknięcia i można nimi odprowadzać ścieki o temperaturze stałej nawet 80°C (do 95°C przez 1 minutę), natomiast przy PVC stała temperatura ścieków nie powinna przekroczyć 60°C. Zdecydowanie wyższa odporność termiczna PP eliminuje możliwość odkształceń instalacji pod wpływem ścieków o wysokiej temperaturze, np. pochodzących z pralki automatycznej czy zmywarki, sprzętów, które są dziś powszechne. Właśnie tego typu uszkodzenia bardzo często są powodem wymiany i naprawy instalacji kanalizacyjnych. Polipropylen jest też zdecydowanie bardziej odporny na ścieki agresywne, uderzenia mechaniczne i pracę w ekstremalnych warunkach (głównie niska i wysoka temperatura). Ponadto rury z PP lepiej tłumią dźwięki, są materiałem trudno palnym i ekologicznym (produktami spalania są CO₂ i H₂O).

Ograniczmy hałas od instalacji. Bardzo ważną kwestią podczas modernizacji instalacji są obecnie wymogi komfortu akustycznego. Powinno się stosować takie rury i kształtki, które choć częściowo wytłumią odgłosy powstające podczas transportu ścieków. Z badań wynika, że hałas instalacyjny (generowany np. przez instalację kanalizacyjną, grzewczą czy wodociągową), przenikając do pomieszczeń mieszkalnych, jest gorzej tolerowany niż np. hałas komunikacyjny o większym natężeniu.
Przepływ ścieków przez rury kanalizacyjne nie odbywa się całym ich przekrojem, dlatego zawsze towarzyszą mu szum i odgłosy przelewania. Mogą być one spowodowane przez:

• opadanie ścieków w pionowym odcinku rurociągu;
• odbijanie się strumienia ścieków przy zmianie kie runku przepływu (w od sadz ce, w miejscu przejścia z pionu do poziomu);
• przepływ w poziomym odcinku rurociągu. Przepływ ścieków powoduje drgania rur kanalizacyjnych, które następnie przenoszą się na konstrukcję ścian.

Jeszcze kilka lat temu typowe instalacje niskoszumowe uważane były za rozwiązanie komfortowe, kojarzone z wysoką ceną. Dziś producenci prześcigają się w tworzeniu nowych systemów niskoszumowych, a ich cena nie jest już tak wygórowana jak kilka lat wstecz. Wiele nowych budynków w standardzie jest wyposażonych w tego typu instalacje. Materiał, z jakiego wykonane są rury i kształtki niskoszumowe, to także PP, ale o zmodyfikowanej budowie i wypełnieniu. Dostępne są instalacje jedno- i wielowarstwowe, przy czym za każdym razem dodatkiem do granulatu PP są minerały, które mają za zadanie pochłaniać i redukować hałas. W zależności od wymaganego poziomu „wyciszenia", można wybrać odpowiedni system. Przykładem rur i kształtek kanalizacyjnych niskoszumowych są produkty firmy Valsir: są to trzy rodzaje systemów składających się z rur i kształtek niskoszumowych PP3 (17 dB), Triplus (12 dB) i Silere (6 dB) – wartości hałasu przy przepływie 2 l/s. Zwłaszcza o ostatnim z tych systemów, Silere, można powiedzieć, że to produkt „Top of the range".

Gdy zwiększy się ilość ścieków
Jeżeli modernizacja polega głównie na wymianie skorodowanych lub uszkodzonych rur kanalizacyjnych, to zazwyczaj średnica pionu kanalizacyjnego pozostaje bez zmian. Instalator ma za zadanie usunąć stare, uszkodzone elementy i w to miejsce zainstalować nowe, bez konieczności zmiany średnic. Problem może pojawić się wtedy, gdy okaże się, że średnica istniejącego pionu kanalizacyjnego jest zbyt mała do odprowadzenia większej ilości ścieków – np. w związku z adaptacją pomieszczeń wymagany przepływ wzrośnie z 4 l/s do 5 l/s. Tradycyjny pion, zbudowany na bazie rury Ø 110, trzeba będzie wtedy zmodyfikować, aby uchronić się przed problemami związanymi z nieprawidłowym spływem ścieków i wentylacją kanalizacji.
Większy przepływ ścieków można uzyskać przez:

• zwiększenie średnicy pionu, np. zamiast rur o średnicy Ø 110 zastosować rury Ø 160;
• wykonanie dodatkowej wentylacji równoległej (pozostawia się wtedy istniejącą średnicę pionu).

Rysunek 4 pokazuje przykład instalacji z wentylacją równoległą. Dzięki takiej konfiguracji można zwiększyć ilość przepływających ścieków o 40%, do poziomu 5,6 l/s pozostając przy pionie kanalizacyjnym Ø 110.
Problemem w wielu przypadkach bywa jednak brak miejsca do wykonania wentylacji równoległej lub drugiego pionu kanalizacyjnego. Rozwiązaniem, zwłaszcza gdy istotnie wzrośnie przepływ ścieków, będzie zastosowanie kształtki wentylacyjnej, która produkowana jest m.in. przez wspomnianą już firmę Valsir. Produkt jest dostępny na rynku od niedawna i jeszcze niezbyt dobrze znany instalatorom, dlatego warto napisać o nim kilka słów. Urządzenie to zdecydowanie poprawia wielkość chwilowego przepływu ścieków bez zmiany średnicy pionu kanalizacyjnego. Znajduje zastosowanie zwłaszcza w budynkach kilkukondygnacyjnych, w których przeprowadzane są remonty i modernizacje systemów kanalizacyjnych.

Zastosowanie kształtki wentylacyjnej w modernizowanych obiektach, przy zachowaniu tej samej średnicy pionu kanalizacyjnego Ø 110, pozwala zwiększyć przepływ ścieków aż o 120% – do 8,7 l/s.

W tabeli 1 została porównana ilość przepływających ścieków dla pionu Ø110 w przypadku tradycyjnego rozwiązania, następnie po zastosowaniu wentylacji równoległej oraz kształtki wentylacyjnej. Wykorzystanie kształtki pozwala, oprócz istotnego zwiększenia przepływu, uzyskać także inne korzyści:

• zapobiega powstawaniu korka hydraulicznego, bo utrzymywane są stabilne przepływy z odgałęzień do pionu kanalizacyjnego;
• zapewnia optymalną wentylację pionu i tym samym zmniejszenie wahań ciśnienia w odgałęzieniach (zarówno nadciśnienia, jak i podciśnienia);
• wyhamowuje prędkość przepływu ścieków oraz ich energię, czyli kształtka działa na zasadzie technicznej odsadzki kanalizacyjnej;
• zapobiega wydostawaniu się piany lub tworzeniu przepływów zwrotnych z odgałęzień;
• umożliwia jednoczesne podłączenie kilku podejść kanalizacyjnych na tej samej kondygnacji, co jest szczególnie pożądane, gdy w budynku powstaje dodatkowe pomieszczenie lub zwiększa się liczba urządzeń sanitarnych. Rysunek 6 pokazuje możliwe podłączenia i wykorzystanie kształtki wentylacyjnej.

(...)

mgr inż. Artur Stadnik, autor niezależny,
doktorant na kierunku
Inżynieria Środowiska, Uniwersytet
Zielonogórski

Jeśli chcesz przeczytać pełną treść artykułu zamów prenumeratę lub e-wydanie.