Postupujeme dobře proti Legionelle?

„Půldruhého tisíce studentů ze čtyř bloků harcovských Kolejí Technické univerzity v Liberci se nesmí na svých buňkách sprchovat. Zakázali jim to hygienici kvůli zvýšenému výskytu nebezpečných bakterií…“ [1]

Podobné zprávy se stále častěji stávají předmětem zpráv. My technici profese ZTI teoreticky víme, jak se proti tomu můžeme bránit, ale bohužel se preventivnímu řešení nevěnuje patřičná pozornost – za vším jsou především peníze, raději ušetří „developer“ peníze při výstavbě, aby následně uživatel stavby draze likvidoval mikrobiologické riziko ve vnitřním vodovodu bez ohledu na životnost potrubí.

Rizika kontaminace

Voda přitékající do objektů vnáší do objektu mikrobiologické znečistění, které může způsobit při vhodných podmínkách rozvoj mikrobiální fauny v kalech, které se vyskytují ve vnitřním vodovodu (Obr. 1). Do osmdesátých let minulého století problém mikrobiologického rizika vody nebyl znám, nebo se mu nevěnovala patřičná pozornost. S velkou pravděpodobností existoval.

Obr. 1 Výtok vody v laboratoři nemocnice

Jisté množství mikroorganismů je ve vnitřních vodovodech vždy a všude. V rozvodech studené vody se kolonie mikroorganismů nevyskytují často. Dokud teplota vody nepřesáhne 25 °C, mikroorganismy se množí velmi pomalu a neohrožují uživatele vody. V rozvodech teplé vody je mikrobiologické riziko závislé na podmínkách provozu vodovodu. Při lokálním ohřívání vody je mikrobiologické riziko velmi nízké, rozvody teplé vody jsou velmi krátké a teplota vody bývá vysoká.

Zdrojem rizika jsou:
a odstávky veřejného vodovodu,
b nepoužívané nebo málo používané části vnitřního vodovodu,
c nečištěné filtry ve vnitřním vodovodu,
d nečištěné perlátory a sprchové růžice,
e kaly v potrubí,
f  nevhodné rozložení a nevhodný počet zařizovacích předmětů,
g nevhodné oddělení zpracování vnitřního vodovodu od ohřívání vody,
h neodkalitelný nebo neodkalovaný zásobník nebo ohřívač vody,
i  špatně fungující cirkulace TV.

Rizika onemocnění

Jaké jsou podmínky pro vznik onemocnění, zvané legionelóza, způsobené používáním vody z vnitřního vodovodu?

Ke kontaminaci osob legionelózou dochází vdechnutím bakterií při sprchování, čištění zubů nebo z klimatizačních zařízení vzduchem zvlhčovaným vodou (při použití parních zvlhčovačů toto nebezpečí odpadá) osobami, které mají oslabenou imunitu. Imunitní systém zdravých jedinců si s bakteriemi poradí. Proto legionelóza nepatří mezi nákazy, které se mohou nekontrolovaně šířit zdravou populací. Nechci zlehčovat otázku mikrobiologického rizika vody, ale do roku 1985 se tímto problémem téměř nikdo nezabýval a rozsáhlé systémy rozvodů teplé vody byly jistě v různém rozsahu kolonizované.

Kontakt vody s vnímavým jedincem (osoba s omezenou imunitou) je základní podmínkou vzniku onemocnění. Zdravé osoby se s mikroorganizmy vypořádají. Podmínky uvedené pod písmeny a – e jsou ovlivnitelné způsobem údržby vnitřního vodovodu. Projektant by měl v dokumentaci uvést podmínky pro údržbu vnitřního vodovodu podle normy [2]. Pokud bude voda ve vodovodu bez odběru déle než 72 hodin, musí se vypustit!

Některá rizika podrobněji

Nevhodné rozložení a nevhodný počet zařizovacích předmětů (f) umožňuje vznik stagnace vody v části vnitřního vodovodu. Projektant by si měl při návrhu vnitřního vodovodu ověřit provozní podmínky objektu, ze kterých lze zjistit četnost použití zařizovacích předmětů a délku přerušení provozu. Některé z nich se dají odhadnout už z názvu objektu (např. škola, univerzitní provozy, nemocnice apod.). Současně s tím by se měl projektant ZTI podílet na „umravňování“ uživatelů. Každý zaměstnanec státní sféry, kterému se umožní vznést požadavky na umístění a počet zařizovacích předmětů v jeho působnosti, má tendenci požadovat umyvadlo nebo dřez v každé místnosti. Využití těchto zařizovacích předmětů končí několika kávami denně. Náklady na investici, provoz a údržbu vodovodu ho samozřejmě nezajímají. U rozsáhlých areálů a velkých objektů by se měl posoudit postup výstavby objektu, provádění tlakových zkoušek a jeho uvádění do provozu.

Nevhodné oddělení zpracování vnitřního vodovodu samostatně od zpracování ohřívání vody (g) je základní příčinou pro nesprávné řešení ochrany vnitřního vodovodu před mikrobiologickým rizikem ve vodě. Zpracovatel ohřívání vody tvrdošíjně trvá na svém řešení bez ohledu na rozsah rozvodů a materiál vnitřního vodovodu. Zpracovatel vnitřního vodovodu bývá na vedlejší koleji. Stavební firma jako arbitr rozhoduje podle ceny. K tomu se přidává snaha developerů (a dokonce i architektů) co nejvíce ušetřit na profesích – projektantem počínaje, materiálem pro instalace a instalačními firmami konče.

Jak probíhá proces výstavby od projektování po realizaci a provozování budovy?

Projektování ve stavebnictví a zejména u technických zařízení budov se posouvá do stavu, který popsal autor [3] následovně:
„Automatika nás dovede ukolébat. Její chyby snadno přehlédneme, počítačům důvěřujeme nadměrně. Dovednosti z dob, kdy se věci dělali „ručně“, postupně mizí. Stejně jako mladí Inuité už neznají svůj kraj tak dobře jako jejich otcové.

Jeden z hlavních argumentů zastánců automatizace a počítačového průmyslu lze formulovat takto: Když si lidé uvolní ruce od rutinních činností, budou se moci důkladněji věnovat výjimkám, nestandardním a krizovým stavům.

Každodenní zkušenosti však napovídají, že takhle to nefunguje. Automatizace rutinních činností způsobuje, že zkušené pracovníky nahrazují nezkušenější a levnější, kteří sice dovedou mačkat knoflíky, ale řešit nestandardní situace neumí. I když ti zkušení na svých místech zůstanou, vyjdou ze cviku…“.

V současné době se projektanti navazujících profesí přestávají potkávat – posílají si svá řešení po síti, málokdo si předané podklady podrobně prohlédne. Původně dobře zavedený systém výrobních výborů se prakticky odboural. Každá profese se řeší nezávisle na vazbách celého projektu včetně špatné koordinace časového průběhu prací.

Návrhem vnitřního vodovodu se projektant vnitřního vodovodu může zabývat nejdříve na úrovni dokumentace pro stavební řízení (a většinou i naposled). Pro architekty, stavební úřady a investora se stala soustava vnitřního vodovodu staletím prověřeným systémem, kterým se prostě dopravuje tekutina k uživatelům objektu. Realizací pověří investor nebo dodavatel stavební části tu instalační firmu, která dokumentaci pro zhotovení stavby obvykle nepožaduje. Vnitřní vodovod dimenzuje taková firma „od oka“, materiál navrhuje systémem „my to tak děláme vždycky“.

V různých publikacích a článcích soustavně upozorňuji na vadný systém v navrhování, realizaci a přejímce staveb.

Mnohokrát jsem popsal problémy koroze v soustavách vnitřního vodovodu provedených z kovu [4]. Teoreticky máme možná všichni představu o typech koroze v kovových materiálech. Při návrhu vnitřního vodovodu velká část projektantů a instalatérů tyto poznatky přehlíží jako výmysly „vědátorů“ a jejich upozornění na nevhodné použití ocelového pozinkovaného potrubí pro vnitřní vodovod neberou vážně.

Obr. 2 Kompaktní předávací stanice s tvarovkami z temperované litiny

Doufám, že si projektanti a možná i instalatéři všimli zákazu použití ocelového pozinkovaného potrubí pro rozvody teplé vody v novém znění normy [5]. Přesto se běžně vyskytují ve vnitřních vodovodech tvarovky z temperované litiny (Obr. 2) v potrubí, které je převážně z polypropylenu. Zapomíná se na to, že topenáři používají pro ohřívání vody nerezové výměníky pájené čistou mědí. Má se za to, že několik ocelových prvků v rozvodu vody nevadí. Dokladem zvýšeného obsahu železa v soustavě teplé vody provedené z polypropylenu je příklad z obytného objektu v Ostravě (Tab. 1).

Tab. 1 Analýza prvků v soustavě teplé vody provedené z polypropylenu – obytný objekt v Ostravě.

Oddělením samostatného zpracování dokumentace vnitřního vodovodu a ohřívání vody včetně následné samostatného zhotovení obou částí hydraulicky spojených zařízení vzniká několik problematických míst, která bývají mimo jiné také zdrojem mikrobiologického rizika z vody.

Základním problémem bývá neshoda ve stanovení teploty teplé vody na výstupu z předávací stanice a teplota cirkulace na přítoku do předávací stanice. V projektu předávací stanice se na výstupu obvykle uvažuje s teplotou 60 °C, teplota cirkulace pak bývá navržena na cca 55 °C. Návrh vnitřního vodovodu obvykle počítá s teplotou nižší (55 °C/53 °C). Rozdíl v teplotách způsobuje problém s hydraulickým vyrovnáním cirkulačního okruhu (viz odst. i) a někdy rychlé nekontrolovatelné kolísání teploty během sprchování.

Na straně projektantů a zhotovitelů vnitřního vodovodu jsou nedostatky i při návrhu potrubí. Cirkulace TV se většinou nepočítá přesto, že většina mladších projektantů nemohla získat cit pro návrh. Někteří dokonce ani neuvažují s nutností regulace cirkulačního množství vody pro jednotlivé větve a stou­pací potrubí rozvodů TV.

Neodkalitelný nebo neodkalovaný zásobník nebo ohřívač vody (h)

Oblíbený návrh průtokového deskového ohřívače bývá zdrojem koroze ocelových pozinkovaných potrubních systémů s vyplavováním železitých zplodin do soustavy TV. Přispívají k tomu ohřívače, které jsou standardně letovány čistou mědí – nerezem svařované výměníky jsou podstatně dražší.

Nevhodné řešení ohřívání vody je průtokový ohřev s „boulí“ na potrubí – zásobníkem teplé vody za průtokovým ohřívačem. Kolísání průtoku způsobené nahodilým odběrem ve vnitřním vodovodu způsobuje změny hydraulického odporu ve výměníku. Důsledkem je kolísání hydrodynamického tlaku v místě odběru TV. Zásobník lze dohřívat pouze přes cirkulační potrubí za předpokladu, že cirkulace je zaústěna před ohřívač. Způsob odkalování zásobníků ani odkalování potrubí se v dokumentaci většinou neřeší.

Za správné řešení považuji ohřívání vody s průtokovým ohřívačem v bypasu zásobníku (Obr. 3). Toto řešení omezí hydraulické ztráty během špičkového průtoku TV. Současně se vhodným řešením přítoku ohřáté vody do zásobníku zamezí ukládání kalu na dně zásobníku. Vložením odstředivého lapače kalů do cirkulačního potrubí se umožní zachycení kalů, které jsou nositelem mikrobiologického rizika.

Obr. 3 Schéma ohřívání vody v bypasu zásobníku

Rozšířila se pověra o snižování mikrobiologického rizika termodezinfekcí (často je navrhována profesí MaR na základě požadavku investora). V návrzích ohřívání vody se vyskytuje popis provádění termodezinfekce zvýšením teploty vody v ohřívači nad 70 °C jednou za týden bez ohledu na materiál vnitřního vodovodu. V noci se pak při provozu cirkulačního čerpadla nechá voda opět zchladnout. Tímto způsobem prováděná termodezinfekce umožní bakteriím přežití zapouzdřením. V připojovacích potrubích se teplota vody nemění, na koncových armaturách bakterie spolehlivě přežívají.

Při správně prováděné termodezinfekci se musí projít celý vnitřní vodovod a musí se vypustit voda ze všech výtoků tak, aby vytékala voda o teplotě nastavené pro termodezinfekci. Tento nákladný, materiály potrubí ohrožující a pro uživatele nebezpečný způsob provozu by se měl zakázat.

Špatně fungující cirkulace TV (i)

Automatické termoregulační ventily jsou z výroby nastaveny na regulaci teploty pro teplotní rozsah 60 – 55 °C. Teplotu nastavení neobsahuje katalogový list výrobce (stav ke 30. 11. 2016). To je důvod, proč celou řadu soustav nelze automaticky regulovat. Regulační ventil zůstává trvale otevřen.

Stále se pro stoupací cirkulační potrubí používají dimenze Do20 přesto, že výpočtem vychází profil Do16 (pro nerezové potrubí v některých případech se dá použít i slabší potrubí). Stavebník zbytečně platí větší cirkulační potrubí a tím i větší průměr izolace. Rychlost vody v cirkulačním potrubí zejména ve vodorovné části je nízká a následně dochází v této části k usazování kalů, které jsou zdrojem mikrobiologického rizika.

Návrh ohřívání vody bývá standardně vybaven cirkulačním čerpadlem od výrobce předávací stanice bez ohledu na rozsah potrubí a teplotu vody navazujícího vnitřního vodovodu. Postupně se upravuje výkon cirkulačního čerpadla, až se dosáhne stavu, kdy je většina uživatelů s dodávkou teplé vody spokojena. V jednom případě, který jsem posuzoval v Praze, byl průtok cirkulačním čerpadlem větší než max. odběr TV a jejich dopravní výška byla 22 m v. sl.

Strašák jménem Legionella nutí provozovatele vnitřních vodovodů k trvalému dávkování chemikálií, přitom pravidelný odběr vody je jednoduchou ochranou. V rozvodech se nemají vyskytovat „mrtvá“ ramena. V případě objektů, které podléhají přísnějším měřítkům (nemocnice, hotely, domovy důchodců apod.) se obvykle trvale dávkuje chlordioxid (ClO₂). Většinou se dávkuje generátorem chlordioxidu, s velmi omezenou možností pro přesnou dávku. Někdy dokonce nastaví dodavatel zařízení množství dávkovaného ClO₂ na 5 mg/l. Prakticky všechny potrubní materiály nejsou odolné proti trvalé koncentraci chlordioxidu ve vodě vyšší než 0,2 mg/l. Výjimkou je PVC a podobné materiály, které mají povolenou hodnotu 1 mg/l [6]. Materiál potrubí se velmi rychle poškodí (Obr. 4).

Obr. 4 Poškození vnitřního povrchu potrubí PPR po 5 letech

Je otázka, jestli je trvalé dávkování vhodné. Zdá se, že výhodnější by bylo přerušované dávkování s hodnotou nad povolený limit až v okamžiku výskytu mikrobiologického rizika.nZávěrem musím konstatovat, že kromě návrhu řešení vnitřního vodovodu a ohřívání vody se na zvyšování mikrobiologického rizika ve vodě velkou měrou podílí provoz a údržba.

ČSN EN [2] požaduje výslovně povinnost uvádět v realizační dokumentaci popis manipulace s jednotlivými součástmi vnitřního vodovodu, bohužel skoro v žádné není zmínka ani o údržbě, ani o způsobu oprav. Při předávání stavebních prací se dokumentace skutečného provedení jednotlivých profesí (a dokumentaci ZTI především) nepovažuje za důležitou. Stavebník, resp. majitel nemovitosti, je přesvědčen, že nový vnitřní vodovod bude fungovat „bezúdržbově“.

Potřeba dokumentace vzniká až v okamžiku změny uživatele nebo při změně provozních podmínek. Pozdě se zjišťuje, že předaná dokumentace jsou počmárané pomaštěné výkresy, které sloužily pro realizaci stavby.Náklady na provoz a údržbu vnitřního vodovodu stavebníka (zejména u veřejných staveb) během projektování, výstavby, ani v okamžiku předání stavby samozřejmě nezajímají. Ráno se pak vypouští množství vody, než se dosáhne požadované teploty.

Stavebník věnuje velké množství prostředků na omezování biologického rizika vody. U rozsáhlých areálů a velkých objektů by se měl posoudit postup výstavby objektu, provádění tlakových zkoušek a jeho uvádění do provozu.

Foto autor a Dr. Ing. Zdeněk Pospíchal (č. 4)

Ing. Zdeněk Žabička
Autor je projektantem v oblasti TZB.

Literatura
[1] www.Liberec.idnes.cz, 20. října 2016
[2] ČSN EN 806-5 Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 5: Provoz a údržba
[3] Koubský Petr, Jak nás stroje kazí, Lidové noviny, 27. a 28. 6 2015
[4] Žabička Z., Jak správně zvolit materiál pro vnitřní vodovod, SSTP 2012
[5] ČSN 75 5409 Vnitřní vodovody
[6] Žabička Z., Ing., Vnitřní vodovod – návrh řešení a vady, SSTP 2013

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB Haustechnik 1/2017.