Zachytávání srážkové vody a její následné využití jako užitkové vody v rámci technologického řešení budovy

Náhled opatření

Zařazení opatření

Hrozby spojené se změnou klimatu

  • Přívalové srážky, nedostatečné zasakování a bleskové povodně
  • Nedostatek vody, sucho

Časová náročnost realizace

  • krátkodobá (do 1 roku)

Realizace opatření

  • Individuální (občan, firma, nezisková organizace)
  • Obecní

Popis opatření

Zachytávání srážkové vody a její následné využití jako užitkové vody v rámci technologického řešení budovy je komplexní opatření, které využívá kombinaci několika technologických elementů tvořících funkční systém. Jedná se o technologii vlastního zachytávání, sběru a filtrace srážkové vody ze střechy budovy, nádrže na zadržení zachycené srážkové vody a rozvody užitkové vody v budově.

Užitky plynoucí z realizace opatření

  • Retence srážkové vody a regulace odtoku
  • plně poskytován
  • částečně poskytován

Požadavky na realizaci opatření

Zachytávání srážkové vody a její následné využití jako užitkové vody v rámci budovy je opatření, které je, vzhledem ke specifickým požadavkům na stavebně-technologické řešení (technologie na zachytávání srážkové vody, umístění nádrží na zadržení srážkové vody, rozvody užitkové vody), realizováno zpravidla při nové výstavbě, případně komplexních rekonstrukcích.

Náklady na realizaci a údržbu opatření

Základní podmínkou pro zajištění dostatečného množství srážkové vody je napojení na okapový systém odvádějící vodu ze střechy budovy. Voda zachycená okapovým žlabem stéká do okapového svodu. Okapovým svodem je voda odvedena buď přímo do zásobníku, nebo do sběrné nádrže, odkud je rozváděna do jednoho či více zásobníků. Pro optimální výsledky je třeba plánovat velikost zásobníků dle očekávané spotřeby vody. V případě, že majitel či správce pozemku nespotřebuje všechnu srážkovou vodu, je možné ji vyvést přes zasakovací systém do spodních vod, případně do oddílné kanalizace.

Investiční náklady na realizaci opatření jsou závislé na velikosti, typu a uložení nádrže, materiálu nádrže (plast, beton, ocel) a napojené infrastruktury, plánovaném užití srážkové vody a přídavných zařízeních pro obsluhu systému včetně filtrů, čerpadel a dalších součástí. Provozní náklady se odvíjí od rozsahu a složitosti systému, periodicity údržby a technického vybavení, včetně spotřeby energie. Vybrané investiční a provozní náklady jsou zachyceny v tabulce 1. Při představení nákladů se vychází z dostupných dat a z cen na českém trhu. Ceny lze dohledat v cenících prodejců a firem realizujících vnitřní a venkovní nádrže a v odborných zdrojích. Jedná se o vícenáklady oproti situaci, kdy okapový systém svádí vodu do kanalizace či k přímému zasáknutí na trávníku.

Usazení podzemní nádrže je finančně výrazně nákladnější. Úpravy spojené s rekonstrukcí budovy a rozvodem užitkové vody v budově pro potřeby užití v domácnosti mohou dosahovat relativně vysokých částek a mají široké rozpětí. Kalkulace takovýchto stavebních úprav bývá součástí projektového návrhu odborné firmy. Klíčovým krokem je zvolení správné kapacity nádrží odpovídající spotřebě užitkové vody v dané domácnosti. Pro čtyřčlennou rodinu, s domem se střechou kolem 100 m2, bývá běžně doporučována podzemní nádrž s objemem 4- 5 m3.

Vybrané investiční a provozní náklady na realizaci opatření využívání srážkové vody
(v Kč včetně. DPH, v cenách roku 2016):

Investiční náklady min. hodnota max. hodnota
Jednoduchý plastový sud (nadzemní zásobník) 200 l, vč. víka a kohoutu 400 800
Plastová nádrž nadzemní kromě dekorativních, 500 l 1 700 2 700
Výklopná odbočka do sudu 640 700
Podzemní nádrž (jímka) plastová samonosná[1] 1 000 l 7 900 14 500
Podzemní nádrž (jímka) plastová samonosná 4 000 l 22 500 29 000
Podzemní nádrž (jímka) plastová samonosná 10 000 l 25 500 75 000
Čerpadlo (dle požadovaného tlaku vody v místě odběru s přihlédnutím k délce) 3 500 11 000
Zasakovací zařízení (dle objemu přepadu) 4 500 9 500
Filtr/ lapač listí a jeho instalace do okapového svodu (1 ks) 303 2 395
Okap – svod vody do sudu, nádrže (délky 1 m, DN 53 mm) 89 151
Trubka přepad vnitřní/venkovní 160 340
Provozní náklady min. hodnota max. hodnota
Spotřeba energie na čerpání vody (1 hodina provozu čerpadla, závisí na příkonu) 2,43 5,29
Roční spotřeba energie (závisí na objemu vody a příkonu čerpadla) 200 500
Čištění filtru/lapače (roční náklady, záleží na složitosti systému) 200 1 840

Zdroj: Vlastní analýza cen u prodejců a informací na webu

Uvedeny jsou pouze některé náklady. V případě podzemních nádrží a užití srážkové vody v domácnosti pro praní a splachování je nutno připočíst ještě další významné položky, např. náklady rozvodných zařízení, šachtové kopule, podzemních filtračních zařízení, sací koš, náhradní filtrační vložky atd. Nákladové rozmezí je široké. Zatímco u nových domů se jedná pouze o vícenáklady spojené s vedením paralelního odděleného rozvodu pitné a užitkové vody, náklady na následné zavedení rozvodu pro užitkovou vodu do již postavené budovy mohou být velmi vysoké, proto se tyto práce provádějí zpravidla při celkové rekonstrukci domu. Pouze v málo případech se přivádí srážková voda ke splachování a praní bez dalšího zdroje energie - gravitací. Většinou se připojuje čerpadlo. Na trhu jsou více i méně složité systémy pro využití srážkové vody v domácnosti, včetně elektronických řídících jednotek. V nabídce domácích spotřebičů se již objevují spotřebiče konstruované na dvojí rozvody např. pračka, která kombinuje oba zdroje vody. Samotné praní probíhá ve srážkové vodě, poslední máchání pak ve vodě z veřejného vodovodu. Kromě investičních nákladů je nutno počítat také s náklady provozními na energii a údržbu.

[1] Vedle samonosných nádrží existují podzemní plastové nádrže, které vyžadují obezdění. Tyto nádrže jsou levnější než samonosné (ovšem nutno připočíst náklady obezdění). V místech s vysokou hladinou podzemní vody se používají nákladnější dvouplášťové podzemní nádrže.

Popis užitků plynoucích z realizace opatření

Užitky opatření z hlediska ekosystémových služeb

Zachytávání srážkové vody a její následné využití jako užitkové vody v rámci technologického řešení budovy je technické řešení, které přispívá k retenci srážkové vody a snižování odtoku.

Důležitým užitkem zachytávání srážkové vody a jejího následného využití jako užitkové vody v rámci technologického řešení budovy je snížení spotřeby pitné vody a nárůst hodnoty nemovitosti.

Kvantitativní (biofyzikální) hodnoty vybraných užitků:

Užitek Způsob vyjádření užitku Minimální hodnota Maximální hodnota Zdroj
Redukce objemu ročního odtoku srážkové vody Průměrné % snížení objemu ročního odtoku (případové studie NYC) 41 % Zahmatkesh et al., 2015
  % snížení odtoku vody ze střech 75 % Rostad et al., 2016
Redukce kulminačního průtoku na úrovni povodí % snížení kulminačního průtoku pro Q02 (případové studie NYC) 28 % Zahmatkesh et al., 2015
  % úspora pitné vody na úrovni municipality (případová studie Colombes, FRA) 10 %
Úspora pitné vody % úspora pitné vody využitím zadržené srážkové vody ke splachování (případová studie 4 měst v USA) 65 % Belmeziti et al., 2013
  % úspora pitné vody využitím zadržené srážkové vody ke splachování a praní (případová studie Kanada) 13 % 47 % Rostad et al., 2016
Úspora užitkové vody % úspora užitkové vody (případové studie měst v USA) 30 % 50 % Farahbakhsh et al., 2009

Bariéry a omezení realizace opatření

  • Využití přídavných zařízení pro dosažení vyšší čistoty a komfortu ve využití dešťové vody znamená zpravidla vyšší spotřebu energie a materiálů, čímž se snižuje výsledný pozitivní environmentální efekt;
  • náklady na zavedení odděleného rozvodu dešťové vody pro potřeby užití v domácnosti (praní, splachování) mohou být, v závislosti na konstrukci budovy, velmi vysoké;
  • pokud dojde k nárůstu nerovnoměrnosti srážek, bude obtížnější sladit požadavek čerstvosti vody s potřebnou velikostí nádrže;
  • nevhodné střešní krytiny s užitím asfaltu a zejména azbestu (azbesto-cementové střechy, eternit). Nevhodné jsou střechy s nátěry s obsahem pesticidů;
  • počáteční investiční náklady na realizaci;
  • nutnost zajištění případné údržby.

Ilustrační příklad opatření

Ilustrační příklad opatření: Využívání srážkové vody v rodinném domě, okres Žďár nad Sázavou

Kombinace moderní architektury a chytrých řešení jako je tepelné čerpadlo a nakládání se srážkovou vodou bylo již od začátku přáním investora atypického rodinného domu. Přestože byl dům stavěn z větší části svépomocí, na chytrých řešeních a minimalizaci budoucích provozních nákladů se nijak nešetřilo. Předmětem této případové studie je využití srážkové vody svedené ze střechy jako užitkové vody uvnitř domu (splachování WC), k mytí auta (rozvod vede taktéž do garáže) a na zalévání zahrady. V případě pozdějšího vybudování bazénu se uvažuje i o využití této vody k jeho napouštění. K akumulaci vody je využita podzemní samonosná nádrž s objemem 7 m3, s bezpečnostním přepadem do zasakovací nádrže umístěné na pozemku. Z akumulační nádrže je voda pomocí čerpadla vedena do domu. Vše je řízeno pomocí informačního systému čerpadlové stanice. Systém je dále osazen všemi potřebnými součástmi, jako jsou zpětné klapky, filtry, plovoucí sání apod. Uvnitř domu se nachází 3 toalety, ke kterým je srážková voda rozvedena formou tzv. druhého rozvodu.

Vedle minimalizace provozních nákladů a dosažení úspor je motivem pro realizaci opatření zajištění jisté míry soběstačnosti na zdrojích vody a dále environmentální cítění investorů.

Zdroj: Magda Sobotková (2017)

Využívání srážkové vody uvnitř budovy vyžaduje nemalé náklady. V případě hodnoceného objektu náklady sestávaly z 27,6 tis. Kč za samotnou akumulační nádrž, dále pak náklady na celý systém zahrnující zasakovací nádrž, čerpadlo, čerpací stanici, a další příslušenství k nádrži a svodu samotnému. Tyto náklady mimo akumulační nádrž vychází na 52,3 tis. Kč. Další prostředky jsou spojeny s přívodem vody do nádrže a dvojím rozvodem uvnitř domu. Náklady na tuto část se pohybovaly okolo 25 tis. Kč (jelikož se však dvojí rozvody v budově budovaly společně, není zcela jednoznačné, jaké náklady se váží k jakému rozvodu).

Provozní náklady jsou spojeny především se spotřebou energie čerpadla a čerpadlovou stanicí, roční náklady se pohybují mezi 200-400 Kč. Mezi další provozní náklady patří čištění filtru (cca. 200-400 Kč/jedno čištění).

Z pohledu ekosystémových služeb je využití srážkové vody ze střechy domu spojeno především s retencí vody a zdržením odtoku. Akumulace vody byla pro toto opatření ekonomicky vyčíslena spolu s úsporou nákladů na zásobování pitnou/užitkovou vodou na splachování WC, mytí auta a pro zálivku zahrady. V omezené míře pak toto opatření vede ke zvýšení hodnoty nemovitosti.

Využitá voda má tak dvojí efekt – úsporu za vodné (náklady na odběr vody z vodovodu) a dále úspory za náklady na odvod a případné čištění srážkové vody. V případě jednotné kanalizace by se tak jednalo o stočné. V současné době není odvod srážkové vody do oddílné kanalizace v místě opatření zpoplatněn, náklady na údržbu oddílné kanalizace ale přesto vznikají, obvykle je hradí obec ze svého rozpočtu.

Vyčíslení nákladů a užitků bylo provedeno ve formě úspory vodného a dále úspory nákladů na odvod vody oddílnou kanalizací. K výpočtu hodnoty čistého společenského užitku bylo použito cost-benefit analýzy. Jako v ostatních ilustračních příkladech, i zde bylo počítáno s časovým horizontem 25 a 50 let od nastěhování se do domu. Dále byla stanovena společenská návratnost investice. Hodnoty čistého současného společenského užitku jsou zachyceny v následující tabulce. Při hodnocení realizovaného projektu je za prvních 25 let dosahováno čistého společenského užitku ve výši téměř 26 tis. Kč, za dobu 50 let je generován čistý společenský užitek ve výši téměř 73 tis. Kč. Výši užitků významně ovlivňuje nastavení platby za vodné a stočné v dané obci. Srážková voda využitá v domácnosti jako užitková a následně odváděná do splaškové kanalizace by měla být zpoplatněna ve výši stočného. V řadě případů dochází k odvodu této vody bez úhrady odpovídající stočnému. To je dáno tím, že v řadě případů je akumulace oficiálně využívána pouze na zálivku, nikoliv jako užitková voda, s cílem dosáhnout co největších úspor vyhnutím se stočnému, které se obvykle vypočítává z objemu odebrané vody (vodného).

Časový horizont Kumulativní současná hodnota NÁKLADŮ Kumulativní současná hodnota společenských UŽITKŮ Čistá současná hodnota společenských užitků v daném horizontu
25 let (studna jako alternativní zdroj) 105 523 Kč 131 147 Kč 25 624 Kč
50 let (studna jako alternativní zdroj) 107 281 Kč 180 343 Kč 73 062 Kč

Celospolečenská návratnost investice na využití srážkové vody je v případě tohoto domu 18 let. Návratnost závisí jak na cenách vodného, tak i na očekávaném odběru srážkové vody. Jak vyplynulo z citlivostní analýzy, hodnocení je velmi citlivé na změnu diskontní míry. Návratnost se pohybuje od 15 let v případě optimistického scénáře do 23 let v případě pesimistického scénáře. Hodnoty jsou dále velmi citlivé na cenu vodného a objem využité vody.

Scénář (diskontní míra) Návratnost v letech

(studna jako alternativní zdroj)

Základní (4 %) 18
Optimistický (2 %) 15
Pesimistický (6 %) 23

Zdroje

Fotografie - zachytávání srážkové vody a využívání jako užitkové vody; autor: Adam Emmer.


Belmeziti, A., Coutard, O., de Gouvello, B. (2013): A New Methodology for Evaluating Potential for Potable Water Savings (PPWS) by Using Rainwater Harvesting at the Urban Level: The Case of the Municipality of Colombes (Paris Region). Water, 5: 312-326.

Farahbakhsh, K., Despins, C., Leidl, C. (2009): Developing Capacity for Large-Scale Rainwater Harvesting in Canada. Water Qual. Res. J. Can., 44(1): 92-102.

Rostad, N., Foti, R., Montalto, F.A. (2016): Harvesting rooftop runoff to flush toilets: Drawing conclusions from four major U.S. cities. Resources, Conservation and Recycling, 108: 97-106.

Steffen, J.,  Jensen, M.,  Pomeroy, C.A.,  Burian, S.J.  (2013): Water Supply and Stormwater Management Benefits of Residential Rainwater Harvesting in U.S. Cities. Journal of the American Water Resources Association, 49(4): 810-824.

VPRESS, 2015. Regenwassernutzung. Kosten.. Energiesparen im Haushalt. vPRESS GmBH Website. [online] dostupné na: <http://www.energiesparen-im-haushalt.de/energie/bauen-und-modernisieren/hausbau-regenerative-energie/energiebewusst-bauen-wohnen/hausbau-wasser-haus/regenwasser-verwenden/regenwassernutzung-kosten.html>

Zahmatkesh et al. (2015): Low-Impact Development Practices to Mitigate Climate Change Effects on Urban Stormwater Runoff: Case Study of New York City. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 141(1): http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000770

Kalkulačka biofyzikálních hodnot

Retence srážkové vody

m2
mm/rok
m3/rok

Podobná opatření