Odprowadzanie wody i odwodnienia wokół budynku oraz zabezpieczenia przeciwzalewowe

Polska w coraz większym stopniu zmaga się z naprzemiennym występowaniem skrajnych zjawisk pogodowych – deszczy nawalnych i suszy. W miastach deszcze nawalne powodują lokalne podtopienia, powodzie błyskawiczne (ang. flash floods) i powodzie miejskie (ang. urban flood), zaburzając funkcjonowanie infrastruktury i powodując znaczne szkody materialne o długofalowych skutkach. Natomiast następstwem suszy są deficyty wody. Jednocześnie podniesienie stanu wód gruntowych i podziemnych wymaga czasu, zatem nawet kilka dni obfitych opadów nie rozwiązuje problemu suszy hydrogeologicznej, szczególnie że okres minimalnych opadów przesuwa się na czas istotny dla wegetacji roślin [1, 2].

Pogłębiający się problem z wodą opadową w miastach wiąże się przede wszystkim z brakiem ich zdolności retencji (zatrzymania) i detencji (przechowywania) wód opadowych. Znaczenie ma tu niewydolna praca systemów odprowadzania wód opadowych, utwardzenie i uszczelnienie powierzchni przyspieszające spływ wód deszczowych, brak obszarów naturalnej retencji miejskiej. Choć w ustawie Prawo wodne systemy retencji zapisano jako jeden ze sposobów zarówno ochrony przeciwpowodziowej, jak i zapobiegania skutkom suszy (art. 165 i 185) [3], poziom retencji w Polsce zbliża się do 7% (średnia europejska wynosi 20%).

Zagospodarowanie wód deszczowych spływających z budynków w mieście i ich otoczenia zgodne z tymi założeniami, wymaga spójnych i długofalowych inwestycji w tzw. infrastrukturę błękitno-zieloną (rozwiązania wykorzystujące naturalne, półnaturalne i sztuczne ekosystemy roślinne i wodne do retencji i detencji) oraz szarą (rozwiązania techniczne i inżynierskie, takie jak odwodnienia, zbiorniki, urządzenia przeciwzalewowe etc.), które wspomagają miasta i ich mieszkańców nie tylko w pozyskiwaniu, retencji, detencji i wykorzystaniu deszczówki, ale też w odwodnieniu powierzchni, dla których utwardzenie jest niezbędne (np. drogi) czy w ochronie przed skutkami nadmiernych opadów.

Ochrona budynków przed zalaniem

Jednym ze skutków gwałtownych opadów dla kanalizacji ogólnospławnej na terenach miejskich może być jej przeciążenie na skutek znacznego dopływu opadu. W wyniku tego może nastąpić cofnięcie się ścieków do pomieszczeń położonych poniżej poziomu zalewania. Dlatego w przeciwdziałaniu skutkom deszczu nawalnego pierwszą linią obrony są zabezpieczenia przed przepływem zwrotnym ścieków (cofką) – przepompownie ścieków w kanalizacji grawitacyjnej lub urządzenia przeciwzalewowe. Zastosowanie takiego zabezpieczenia jest prawnie wymagane przez Warunki Techniczne [4] dla pomieszczeń i piwnic położonych poniżej poziomu zalewania z instalacją kanalizacji grawitacyjnej, z których krótkotrwale nie jest możliwy grawitacyjny spływ ścieków (§ 124) [4].

Zabezpieczeniem przed przepływem zwrotnym ścieków mogą być pompownie budynkowe zgodne z PN-EN 12056-4 w zakresie pkt 4–6 [5] lub urządzenia przeciwzalewowe zgodne z PN-EN 13564-1 [6].

Gama klap, zasuw i zaworów przeciwzalewowych – np. klapy zwrotne chroniące także przed gryzoniami lub zasuwy burzowe – umożliwia ich zastosowanie zarówno w budynkach nowych, jak i istniejących (np. do montażu na swobodnym przewodzie kanalizacyjnym, dzięki czemu można je zamontować bez szczególnej ingerencji w istniejącą instalację), a także dobór rozwiązania do oczekiwań i potrzeb inwestora, oraz do wagi i wartości materialnej i niematerialnej zabezpieczanej inwestycji.

W załączniku normy [6] przytoczono zalecenia niemieckie, które do ścieków z fekaliami polecają urządzenia z mechanizmem zamknięcia z napędem, pokonujące opór zalegających w przewodzie nieczystości) [7]. Odpowiednie sterowanie urządzeniem przeciwzalewowym pozwala rozpoznać ryzyko cofki odpowiednio wcześnie (np. przy określonym napełnieniu kanału odpływowego) i uruchomić mechanizm zamykający. Natomiast przepompownie producenci często dostarczają jako pełne, monoblokowe rozwiązania do przetłaczania ścieków. W ich skład wchodzi zbiornik, pompa, lewar, zasuwa odcinająca, otwór rewizyjny i sterowanie, umożliwiające np. autodiagnostykę czy – ważną w sytuacjach nagłych czy awaryjnych – zdalną kontrolę pracy.

Budowa modułowa pozwala dopasować rozwiązanie do warunków i możliwości zabudowy. Przy wyborze przepompowni warto zwrócić uwagę na rodzaj wirnika (tak, by sobie radził np. z substancjami włóknistymi obecnie coraz bardziej powszechnymi w ściekach bytowych), a także na dostępność i koszty późniejszego serwisu.

Odprowadzanie wód z powierzchni utwardzonych

W mieście, nawet dążącym do tworzenia błękitno-zielonej infrastruktury i tworzenia lub odtwarzania zdolności retencyjnych, nie uniknie się pewnych obszarów wymagających nawierzchni utwardzonych z systemem odwodnień – m.in. ścieżek rowerowych, dróg czy parkingów, ale także otoczenia budynków wysokich i wysokościowych. Stosuje się tu odwodnienia liniowe, wykonywane zwykle z betonu i jego odmian, np. polimerobetonu (mieszanki poliestru, żywicy i kruszywa kwarcowego) lub betonu mikrozbrojonego włóknami bazaltowymi.

Beton dobrze sprawdza się w budowie korytek odwodnień jako odporny mechanicznie, trwały i niepodatny na korozję atmosferyczną czy skład odpływu wody opadowej. Podobne własności użytkowe muszą mieć ruszty (kratki), wykonane z odpowiednio wytrzymałych, niepodatnych na korozje i wandaloodpornych materiałów, takich jak np. żeliwo czy stal nierdzewna. Ważne jest dobranie kratki o odpowiedniej klasie obciążenia, odpowiadającej nie tylko rzeczywistemu obciążeniu ruchem kołowym, ale też uwzględniającej nagłe przypadki, np. konieczność wjazdu pojazdu uprzywilejowanego.

Oprócz parametrów hydraulicznych i użytkowych oraz warunków wynikających ze specyfiki miejskich lokalizacji trzeba przewidzieć pewną zdolność retencyjną (buforową) odwodnień opóźniającą odpływ do kanalizacji deszczowej, jak i ich współpracę z infrastrukturą retencyjną, taką jak skrzynki rozsączające czy zbiorniki. Odprowadzane do nich wody opadowe muszą spełnić określone warunki, zawarte w ustawie Prawo wodne [3] i rozporządzeniu w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego [8].

Odpływ z powierzchni utwardzanej bezpieczny dla środowiska

Ważnym zagadnieniem jest jakość odpływu wody deszczowej lub roztopowej, kierowanego do ziemi, wód lub urządzeń wodnych (np. rowów melioracyjnych) z „zanieczyszczonych powierzchni utwardzonych” (m.in. miasta, drogi krajowe, wojewódzkie i powiatowe klasy G czy parkingi o powierzchni powyżej 0,1 ha, czyli na ponad 20 stanowisk dla samochodów osobowych) [8, 9]. Odpływy z opadu o natężeniu co najmniej 15 l/s/ha można odprowadzać do wód lub do urządzeń wodnych o ile nie zawierają substancji zanieczyszczających w ilościach przekraczających 100 mg/l zawiesin ogólnych oraz 15 mg/l węglowodorów ropopochodnych [8].

Podstawowym środkiem poprawy jakości odpływu są separatory substancji ropopochodnych – instalacje oddzielaczy cieczy lekkich (np. olej lub benzyna) [9, 10]. Separatory mają formę podziemnych zbiorników wyposażonych w pokrywę odpowiednią do oddziałującego na nią ruchu kołowego i regulator przepływu instalowany na wlocie i zabezpieczający przed dopływem wód opadowych i roztopowych o natężeniu większym przepustowość nominalna urządzenia.

Przy doborze separatora uwzględnia się wielkość przepływu oraz stężenie węglowodorów nieorganicznych – występujące w odpływie i wymagane na wylocie z separatora. Do oczyszczania odpływów wód deszczowych należy stosować separatory koalescencyjne, dla których stężenie substancji ropopochodnych na odpływie nie może przekraczać 15 mg/l [10].

Zgromadzone zanieczyszczenia powinny być regularnie usuwane przez przedsiębiorstwo mające odpowiednią koncesję, konieczna jest też kontrola urządzenia co pół roku [11].

Rozwiązania retencyjne pod powierzchnią parkingów

Odpływ wód opadowych o właściwej jakości z parkingów czy miejsc obsługi podróżnych (MOP) może, zgodnie z zaleceniami GDDKiA [9], być kierowany do infrastruktury zapewniającej retencję wody deszczowej. Dla parkingów mniejszych (poniżej 1 ha) wręcz zaleca się budowanie ich jako tzw. parkingów zielonych z nawierzchniami przepuszczalnymi (z asfaltu porowatego lub płyt perforowanych), z docelową infiltracją wód opadowych do podłoża. Ten rodzaj parkingu można założyć na terenie o małym spadku i z gruntem o dobrej przepuszczalności i niskim poziomie wody gruntowej [9].

Do bezciśnieniowego rozprowadzania i rozsączania wody deszczowej zebranej z utwardzonych powierzchni zastosowanie znajdą skrzynki rozsączające o kubaturze ponad 0,4 m³ na pojedynczy element – ażurowe bloki komorowe z tworzyw sztucznych. Skrzynki sprawdzą się w lokalizacjach o niskim poziomie wód gruntowych, w gruntach przepuszczalnych i słaboprzepuszczalnych (przy zastosowaniu obsypki żwirowej). Modułowa budowa, umożliwiająca grupowanie skrzynek zarówno w pionie, jak i w poziomie, pozwala dopasować ten system do wielkości odwadnianej powierzchni [9].

Lokalne zagospodarowanie wody

Coraz więcej polskich miast decyduje się na tworzenie przemyślanych systemów przybudynkowych (szkoły, urzędy, osiedla mieszkaniowe) do gromadzenia wód opadowych. Dzięki retencjonowaniu wody deszczowej m.in. spowalniany jest jej spływ ulicami i chodnikami do kanalizacji ogólnospławnej, eliminowane są zjawiska podtopień przez wezbrane małe cieki miejskie, następuje oszczędność wody (z wód opadowych korzysta się do podlewania zieleni i mycia ulic czy innych powierzchni zewnętrznych), a zieleń miejska podlewana jest wodą o lepszej jakości.

Zwykle inwestycje te prowadzone są w formie gminnych lub miejskich programów dotacyjnych zachęcających mieszkańców najczęściej do montażu zbiorników bądź wykonywania ogrodów deszczowych oraz np. przez fundacje, rady dzielnic czy urzędy miast. Na przykład w ramach działania o nazwie „Wolski program małej retencji” w warszawskiej dzielnicy Wola prowadzony jest montaż zbiorników na deszczówkę w budynkach będących własnością miasta i zarządzanych przez wspólnoty z udziałem miasta (ok. 100 budynków). Po podpisaniu porozumienia, pojemniki na wodę deszczową ustawia się obok rur spustowych i łączy z nimi za pomocą zbieracza. Na zimę zbiorniki są demontowane i przechowywane przez Zakład [12].

Na dziedzińcu Urzędu Miejskiego we Wrocławiu powstał „zielono-niebieski skwer” – woda z dachu budynku (200 m²) poprzez zbieracz na rurze spustowej trafia do 3 zbiorników po 360 l każdy, skąd tłoczona jest do rozdzielacza, a stamtąd do liczącej 400 m linii kroplującej. Przy uwzględnieniu średniego opadu we Wrocławiu i powierzchni dachu, uzyskuje się ok. 110 dni pracy instalacji w roku [13].

Tak rozumiane rozwiązania „małej retencji” odgrywają swoją rolę w tworzeniu lokalnej odporności na skutki zjawisk pogodowych oraz są przejawem świadomości ekologicznej i postawy obywatelskiej. Byłoby idealnie, gdyby ten kapitał społeczny udało się spożytkować we wdrażaniu kompleksowych rozwiązań systemowych.

Na bazie analizy ponad 1 mln budynków i z uwzględnieniem profilu opadów dla Nowego Jorku międzynarodowy zespół badaczy stwierdził, że przy przemyślanym, strategicznie realizowanym przy zastosowaniu formuły partnerstwa publiczno-prywatnego (PPP) zdecentralizowane, budynkowe systemy zatrzymywania deszczówki w miastach mogą uzyskać efekty zbliżone do tych osiąganych przez wielkoskalowe inwestycje w systemy wodociągów i kanalizacji deszczowej. Taki system mógłby – zależnie od specyfiki miasta – pokryć 17–29% zapotrzebowania na wodę do celów innych niż spożycie, obniżyć wydatki publiczne na dostawę wody o 13–85% oraz o 35–56% ograniczyć odpływ wód opadowych z dachu do kanalizacji i rzek [14].

Artykuł pochodzi z numeru 7/8/2022 miesięcznika „Rynek Instalacyjny”

Literatura

 1. „Nawalne deszcze a susza. Czy Polsce w dalszym ciągu zagraża susza?”, https://klimada2.ios.gov.pl/susza-w-polsce/ (dostęp: 20.09.2022).
 2. „W środę Światowy Dzień Walki z Pustynnieniem i Suszą”, https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C82702%2Cw­‑srode-swiatowy-dzien-walki-z-pustynnieniem-i-susza.html (dostęp 20.09.2022).
 3. Ustawa Prawo wodne (t.j. DzU z 2021 r., poz. 624).
 4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. DzU z 2022 r., poz. 1225).
 5. PN-EN 12056-4:200, „Systemy kanalizacji grawitacyjnej wewnątrz budynków. Część 4: Pompownie ścieków. Projektowanie układu i obliczenia”.
 6. PN-EN 13564-1:2004, „Urządzenia przeciwzalewowe w budynkach. Część 1: Wymagania”.
 7. „Odprowadzanie ścieków. Urządzenia przeciwzalewowe i przepompownie”, „Rynek Instalacyjny” 10/2011.
 8. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z dnia 12 lipca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu do wód lub do ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub do urządzeń wodnych (DzU z 2019 r., poz. 1311).
 9. A. Łęgosz, W. Jasiński, A. Nowak, A. Staszczuk, „Zalecenia projektowania, budowy i utrzymania odwodnienia parkingów i MOP-ów”, Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa 2009.
10. PN-EN 858, „Instalacje oddzielaczy cieczy lekkich (np. olej i benzyna)”.
11. Ustawa Prawo budowlane (t.j. DzU z 2020 r., poz. 1333).
12. „Wolski program małej retencji”, https://www.zgnwola.waw.pl/wolski-program-malej-retencji/ (dostęp: 20.09.2022).
13. „Zielono-niebieski skwer”, https://www.wroclaw.pl/zielony-wroclaw/skwer-przy-urzedzie-podlewany-deszczowka (dostęp: 20.09.2022).
14. S. van Dijk, A.W. Lounsbury, A.Y. Hoekstra, R. Wang, „Strategic design and finance of rainwater harvesting to cost-effectively meet large-scale urban water infrastructure needs”, Water Research Volume 184/2020, https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116063 (dostęp: 07.07.2022).
15. Materiały techniczne firm ACO, Aquatechnika, Ecol-Unicon, Hauraton, Kessel, Leca, Wavin.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!