CZ201545A3

CZ201545A3 - Způsob tepelné stabilizace objektů opatřených z vnějšku zelenou vegetací a zařízení k provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CZ201545A3
Application number: CZ2015-45A
Authority: CZ
Inventors: Libor Musil; Lukáš Kovařík; perling Michal Ĺ
Original assignee: Liko-S, A. S.
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2016-09-21
Also published as: CZ306199B6

Abstract

Vynález řeší způsob tepelné stabilizace objektů, zejména jejich střech a obvodových stěn opatřených zelenou vegetací, která odrážením slunečních paprsků a odpařováním vody ze svých listů vytváří mikroklima, přičemž zelená vegetace je umístěná na střeše a vnějších stěnách objektu a svými kořeny je trvale zanořena do otevřených kontejnerů a proudící čištěnou odpadní vodou, která střechu a vnější stěny budovy tepelně ovlivňuje. Zařízení k provádění způsobu je charakteristické tím, že zdroj (1) znečištěné odpadní vody z objektu (B) je odpadním potrubím (2) propojen se septikem (3), který je přes čerpadlo (5) svislým potrubím (6) napojen na střešní otevřený kontejner (8) horní kořenové čističky (C), se zelenou vegetací (G), umístěné na střeše (B1) objektu (B) a propojené s fasádní kořenovou čističkou (F), která je složena z kaskádově uspořádaných nástěnných otevřených kontejnerů (K), opatřených zelenou vegetací (G), umístěných na vnější stěně (B2) budovy (B) přičemž pod fasádní kořenovou čističkou (K) se nachází sběrný žlab (11) propojený přívodním potrubím (12) s nádrží (T) na vyčištěnou vodu.

Description

Způsob tepelné stabilizace objektů opatřených z vnějšku zelenou vegetací a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález řeší čištění odpadních vod i v zastavěných oblastech, kde není možno zřizovat klasické kořenové čističky odpadních vod a zároveň pomocí obrovské masy vody na fasádě řeší problém přehřívání objektů v letních měsících a s tím související tepelnou stabilitu objektu.

Stávající stav techniky V současné době jsou využívány kořenové čističky odpadních vod, které se skládají z odlehčovací komory - septiku a ze soustavy dočišťovacích fóliových jezer, která jsou umístěna v zemi. Tato jezera jsou osazena štěrkovým ložem a rostlinami a pomocí jejich kořenů dochází k čištění vody. Takto vyčištěná voda je pak shromažďována do retenční nádrže a následně používána například na splachování WC a jako užitková voda. Tento typ kořenových čističek odpadních vod vyžaduje zábor poměrně velkých ploch v okolí objektu, jehož odpadní vody zpracovává. Z tohoto důvodu nemohou být tyto typy kořenových čističek odpadních vod používány v husté zástavbě a prakticky neumožňují dosažení dalších efektů z využití tohoto typu čističek.

Podstata vynálezu

Nevýhody stávajících řešení odstraňuje způsob a zařízení dle vynálezu založené na dvoustupňové kořenové mokřadní čističce (dále jen „kořenová čistička")odpadních vod, která sestává z horní kořenové čističky odpadních vod, umístěné na střeše objektu nebo na jiném vyvýšeném místě a z fasádní kořenové čističky odpadních vod umístěné na svislé vnější stěně objektu. Toto řešení v sobě spojuje funkci čištění odpadních vod s ochlazováním fasád objektů zejména v letních měsících. K ochlazování vnější stěny objektu je použita odpadní voda, která vzniká při využívání objektu jako například voda z WC, koupelen, myček a podobně. Tato odpadní voda je sváděna do jednoho místa - zdroje, ze kterého je odvedena potrubím do septiku, ve kterém je odpadní voda sedimentací zbavena hrubých nečistot. Následně je odpadní voda ze septiku dopravena čerpadlem do horní kořenové čističky, která je osazena vegetací, jejíž kořeny odpadní vodu čistí, přičemž horní část vegetace svou zelení vytváří clonu, která brání ohřívání střechy budovy, jež se pod horní kořenovou čističkou nachází. Po průchodu horní kořenovou čističkou je odpadní voda zhruba vyčištěna a přepadem přetéká do fasádní kořenové čističky umístěné na vnější stěně objektu. Fasádní kořenová čistička je složena z nástěnných otevřených kontejnerů, které jsou podobné truhlíkům pro ozdobné květiny. Každý z nástěnných otevřených kontejnerů obsahuje menší vsazený otevřený kontejner, který má vlastnosti kořenové čističky a je opatřen zelenou vegetací, jejíž kořeny čistí protékající vodu přičemž horní část zelené vegetace vytváří zelenou rostlinnou fasádu objektu. Každý vsazený otevřený kontejner obsahuje štěrk, do něhož jsou vysazeny kořeny čistících rostlin - zelené vegetace. Ze vsazeného otevřeného kontejneru, umístěného v horní části nástěnného otevřeného kontejneru přetéká voda do nástěnného otevřeného kontejneru, jehož náplň tvoří pěnové sklo, které systém odlehčuje a na něž jsou navázány biologické složky, které slouží k dočištění protékající vody. Nástěnné otevřené kontejnery fasádní kořenové čističky opatřené vegetací, jsou kaskádovitě nebo svisle nad sebou umístěny a připevněny k vnější stěně objektu. Jakmile voda proteče náplní z pěnového skla, a otvory v sešikmeném dně nástěnného otevřeného kontejneru proteče do vsazeného otevřeného kontejneru, který se nachází v nástěnném otevřeném kontejneru nacházejícím se níže. Působením gravitace dochází k průtoku vody přepadající z horních vsazených otevřených kontejnerů do nástěnných otevřených kontejnerů k jejímu dočištění. Jakmile voda přeteče okraj vsazeného otevřeného kontejneru a nateče do většího nástěnného otevřeného kontejneru, v němž je pěnové sklo s biologickým dočištěním - proteče na sešikmené dno nástěnného otevřeného kontejneru, v jehož sešikmeném dně jsou otvory, kterými vody odtéká do vsazeného otevřeného kontejneru, který je součástí nástěnného otevřeného kontejneru umístěného pod tímto nástěnným otevřeným kontejnerem a dochází opět k jeho naplnění, až je celá tato kaskáda nástěnných otevřených kontejnerů naplněna vodou. V každém nástěnném kontejneru je voda dočišťována. Voda protékající nástěnnými otevřenými kontejnery současně ochlazuje vnější stěnu objektu a poskytuje dostatek vláhy a živin zelené vegetaci v nástěnných otevřených kontejnerech. Zelená část zelené vegetace jednak stíní dopadajícím paprskům slunečního záření a současně svým povrchem odpařuje vodu, čímž rovněž přispívá k ochlazování vnější stěny objektu. Jelikož jsou nástěnné otevřené kontejnery umístěny pod sebou na vnější stěně objektu, není kořenová čistička nijak náročná na zastavěnou plochu a tvoří zároveň přirozenou tepelnou izolaci objektu. Objekt je takto chráněn masou vody a zelené vegetace proti přehřívání v létě a promrzání v zimě. Zelená vegetace tak chrání vnější stěnu - fasádu objektu i proti povětrnostním vlivům a díky přirozenému odparu vody z tohoto systému tak vytváří přirozené přírodní mikroklima i v zastavěných oblastech. Jakmile voda projde celou kaskádou složenou z nástěnných otevřených kontejnerů fasádní kořenové čističky, skončí ve sběrném žlabu, z něhož je potrubím odvedena do nádrže na vyčištěnou vodu, z níž je možno ji, jako užitkovou vodu, odebírat ke splachování WC nebo k zalévání trávníků. Obložení vnější stěny sestávající z nad sebou uspořádaných řad nástěnných otevřených kontejnerů se zelenou vegetací může být použito i samostatně, bez napojení na kořenovou čističku. I v tomto případě si takové obložení vnější stěny objektu zachová část termoregulačních a izolačních vlastností, které pozitivně ovlivňuji tepelné podmínky v objektu.

Horní kořenová čistička má střešní otevřený kontejner, který má funkci hlavní nádrže, který obsahuje štěrkovou vrstvu a pěnové sklo o minimální výšce 20 cm. Střecha objektu tak není nadměrně zatěžována. Ve štěrkové vrstvě zasazeny rostliny - zelená vegetace, jejichž kořeny mají čistící schopnosti. Horní část této zelené vegetace vytváří zelený koberec s izolačními schopnostmi. Horní okraj střešního otevřeného kontejneru horní kořenové čističky je straně přiléhající k fasádní kořenové čističce snížen a tvoří přepad pro vodu odtékající z horní kořenové čističky. Nástěnné otevřené kontejnery se zelenou vegetací, umístěné na svislé nebo skloněné vnější stěně objektu mají ve svislém řezu tvar lichoběžníku, přičemž horní otevřená strana nástěnného otevřeného kontejneru je delší než sešikmené dno nástěnného otevřeného kontejneru. Lichoběžníkový průřez nástěnného otevřeného kontejneru zaručuje, že v případě zamrznutí náplně nástěnného otevřeného kontejneru, tj . zelené vegetace, drtě z pěnového skla, štěrkové výplně a vody nedojde k jeho destrukci roztržením, jelikož zmrzlá náplň nástěnného otevřeného kontejneru, která zvětšila svůj objem, se v důsledku vnitřních sil z nástěnného otevřeného kontejneru sama částečně vysune. Každý nástěnný otevřený kontejner je hluboký minimálně 40 cm. V něm, v jeho horní části, je umístěn vsazený otevřený kontejner, který obsahuje štěrkovou výplň, do níž jsou vsazeny kořeny zelené vegetace. Nástěnný otevřený kontejner je, minimálně do výšky 20 cm od sešikmeného dna, vyplněn vrstvou pěnového skla, která je lehká. Sešikmené dno nástěnného otevřeného kontejneru obsahuje otvory pro odtok čištěné vody. Materiálem pro výrobu nástěnných otevřených kontejnerů může nerezový plech nebo plast.

Objasnění výkresů

Obr. 1 ukazuje schéma dvoustupňové kořenové mokřadní čističky odpadních vod instalované na objektu, obr. 2 ukazuje svislý příčný řez nástěnným otevřeným kontejnerem obsahujícím vsazený otevřený kontejner, který má charakter kořenové mokřadní čističky odpadních vod a představuje základní modul fasádní kořenové čističky, obr. 3 představuje propojení hlavní nádrže s kaskádou nástěnných otevřených kontejnerů umístěných na vnější stěně - fasádě objektu. Příklad uskutečnění vynálezu Příklad ( viz obr. 1, 2 a 3) Příklad se týká dvoustupňové kořenové mokřadní čističky instalované na objektu B, která sestává ze dvou hlavních modulů a to z horní kořenové čističky C umístěné na střeše B1 objektu B a z fasádní kořenové čističky F umístěné na vnější stěně B2_ objektu B. Uvnitř objektu B se nachází zdroj 1 znečištěné odpadní vody z objektu B. Zdroj 1 shromažďuje odpadní vody to jest vodu z WC, umyvadel a jiných odpadů v objektu B. Zdroj 1 znečištěné odpadní vody je odpadním potrubím 2 propojen se septikem 3, který má čtyři vnitřní komory 4 a který je přes čerpadlo 5 svislým potrubím 6 napojen na střešní otevřený kontejner 8 horní kořenové čističky C umístěné na střeše B1 objektu B. Vyústění 7 svislého potrubí 6 do střešního otevřeného kontejneru i8 horní kořenové čističky C je nad hladinou vody v kořenové čističce C. Horní kořenová čistička C je napojená, prostřednictvím přepadu 10 na fasádní kořenovou čističku F, která je složena z kaskádově uspořádaných nástěnných otevřených kontejnerů K, obsahujících vsazené otevřené kontejnery S, umístěných na vnější stěně B2_ objektu B přičemž pod fasádní kořenovou čističkou F se nachází sběrný žlab 11 propojený přívodním potrubím 12 s nádrží T na vyčištěnou vodu. Střešní otevřený kontejner 8_ horní kořenové čističky C obsahuje štěrkovou vrstvu 13_ o minimální výšce 80 cm.

Zelená vegetace G ve střešním otevřeném kontejneru 8 horní kořenové čističky C obsahuje rostliny s čistící schopností, jejichž kořeny jsou zasazeny do štěrkové vrstvy 13. Horní okraj 9 střešního otevřeného kontejneru 8 horní kořenové čističky C je na straně přiléhající fasádní kořenové čističce P snížen a opatřen přepadem 1£, pro odtékající vodu z horní kořenové čističky C do fasádní čističky F. Nástěnné otevřené kontejnery K, se vsazenými otevřenými kontejnery S se zelenou vegetací G, kaskádovitě umístěné na svislé nebo skloněné vnější stěně B2 objektu B mají ve svislém řezu tvar lichoběžníku, přičemž horní otevřená strana 14, nástěnného otevřeného kontejneru K, je delší než sešikmené dno 15 nástěnného otevřeného kontejneru K. Každý nástěnný otevřený kontejner K je hluboký minimálně 40 cm. Do něj, v jeho horní části, je umístěn vsazený otevřený kontejner S, který obsahuje štěrkovou výplň YT_, do které jsou vsazeny Kořeny zelené vegetace G. Nástěnný otevřený kontejner K je, do výšky 20 cm od sešikmeného dna 15, vyplněn vrstvou 16 pěnového skla, které má malou specifickou hmotnost. Sešikmené dno 15 nástěnného otevřeného kontejneru K obsahuje otvory H pro odtok čištěné vody. Materiálem pro výrobu nástěnných otevřených kontejnerů může nerezový plech nebo plast.

Funkce popsaného dvoustupňové kořenové mokřadní čističky odpadních vod je následující:

Ze zdroje 1 odpadní vody, který se nachází uvnitř objektu B, odpadním potrubím 2_ je odpadní voda přivedena do septiku £, v němž je, sedimentací v sedimentačních komorách 4 zbavena hrubých nečistot. Ze septiku 3 je odpadní voda čerpadlem 5, přes svislé potrubí 6 dopravena do střešního otevřeného kontejneru 8 horní kořenové čističky C. Zde je odpadní voda čištěna průtokem přes kořenový systém zelené vegetace G, která je zasazena do štěrkové vrstvy 13_ ve střešním otevřeném kontejneru 8 horní kořenové čističky C. Voda pročištěná v horní kořenové čističce C přetéká přepadem 10 ze střešního otevřeného kontejneru £ horní kořenové čističky C do první řady vsazených otevřených kontejnerů S umístěných v horní části nástěnných otevřených kontejnerů K fasádní kořenové čističky F umístěné na svislé vnější stěně B2 objektu B. Postupným průtokem nástěnným otevřeným kontejnerem K, se vsazeným otevřeným kontejnerem S, a průtokem vody do nižší řady vsazených otevřených kontejnerů S umístěných v nástěnných otevřených kontejnerech K je voda dočišťována, jelikož každý nástěnný otevřený kontejner K je kořenovou čističkou a součástí fasádní kořenové čističky F. Samospádným průchodem vody fasádní kořenovou čističkou F se zelenou vegetací G je voda postupně dočištěna. Jakmile voda projde celou kaskádou složenou z nástěnných otevřených kontejnerů K fasádní kořenové čističky F, skončí ve sběrném žlabu 11, z něhož je potrubím 12_ odvedena do nádrže T na vyčištěnou vodu z níž možno ji, jako užitkovou vodu, odebírat ke splachování WC přívodem 18_ nebo odvodem 19 pro zalévání trávníků.

Zelená vegetace G horní kořenové čističky C i fasádní kořenové čističky F jednak stíní dopadajícím paprskům slunečního záření a současně svým povrchem odpařuje vodu, čímž rovněž přispívá k ochlazování střechy B1 a vnějších stěn B2 objektu B. Jelikož nástěnné otevřené kontejnery K jsou umístěny pod sebou na vnější obvodové stěně B2 objektu B, není dvoustupňová kořenová čistička nijak náročná na zastavěnou plochu a tvoří zároveň přirozenou tepelnou stabilizaci objektu B, neboť objekt B je takto chráněn masou vody a zelené vegetace G před přehříváním v létě a promrzáním v zimě. Chrání tak vnější stěny B2 i proti povětrnostním vlivům a díky přirozenému odparu vody z tohoto systému tak vytváří přirozené přírodní mikroklima i v zastavěných oblastech.

Průmyslová využitelnost

Způsob a zařízení dle vynálezu najde uplatnění při stavbě objektů, jako jsou haly a obytné budovy, které chrání proti přehřívání v létě a proti promrzání v zimě.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob tepelné stabilizace objektů podle nároku 1, vyznačující se tím, že střecha (Bl) a vnější stěny (B2) objektu (B) jsou obtékány odpadní vodou ze zdroje (1), která je sedimentací v septiku (3) zbavena hrubých nečistot a následně pročištěna průchodem horní kořenovou čističkou (C) umístěnou nad objektem (B) a osazenou zelenou vegetací (G) a potom dočištěna samospádným průtokem fasádní kořenovou čističkou (F) složenou z nástěnných otevřených kontejnerů (K), z nichž každý má vlastnosti kořenové čističky opatřené zelenou vegetací (G) a které jsou kaskádovitě nebo svisle nad sebou umístěny na vnější stěně (B2) objektu (B) přičemž jejich zelená vegetace (G) vytváří rostlinný obal objektu (B) čímž, při postupném průtoku vody přes nástěnné otevřené kontejnery (K) , dochází k ochlazování vnější stěny (B2) objektu (B) za současného dočištění protékající vody, která je k dalšímu použití, jako užitková voda, shromažďována v nádrži (T) na vyčištěnou vodu.
2. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že zdroj (1) znečištěné odpadní vody z objektu (B) je odpadním potrubím (2) propojen se septikem (3), který je přes čerpadlo (5) svislým potrubím (6) napojen na střešní otevřený kontejner (8) , se zelenou vegetací (G) , horní kořenové čističky (C) umístěné na střeše (Bl) objektu (B) a propojené s fasádní kořenovou čističkou (F), která je složena z kaskádově uspořádaných nástěnných otevřených kontejnerů (K) , se zelenou vegetací (G) , umístěných na vnější stěně (B2) budovy (B) přičemž pod fasádní kořenovou čističkou (K) se nachází sběrný žlab (11) propojený přívodním potrubím (12) s nádrží (T) na vyčištěnou vodu.
3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že střešní otevřený kontejner (8) horní kořenové čističky (C) obsahuje štěrkovou vrstvu (13) o minimální výšce 80 cm.
4. Zařízení podle nároku 2 a 3, vyznačující se tím, že zelená vegetace (G) ve střešním otevřeném kontejneru (8) horní kořenové čističky (C) a v nástěnných otevřených kontejnerech (K) fasádní čističky (F) obsahuje rostliny s čistící schopností.
5. Zařízení podle nároku 2 až 4, vyznačuj ící se tím, že horní okraj (9) střešního otevřeného kontejneru (8) horní kořenové čističky (C) je straně přiléhající fasádní kořenové čističce (F) snížen a opatřen přepadem (10) pro odtékající vodu z horní kořenové čističky (C).
6. Zařízení podle nároků 2,3 a 4, vyznačující se tím, že nástěnný otevřený kontejner (K), v horní části opatřený vsazeným otevřeným kontejnerem (S) vyplněným štěrkovou výplní (17) se vsazenou zelenou vegetací (G), umístěný na svislé nebo skloněné vnější stěně (B2) objektu (B) , má ve svislém řezu tvar lichoběžníku, přičemž horní otevřená strana (14) nástěnného otevřeného kontejneru (K) je delší než sešikmené dno (15) nástěnného otevřeného kontejneru (K).
7. Zařízení podle nároku 2,3,4 a 6, vyznačující se tím, že každý nástěnný otevřený kontejner (K) je hluboký minimálně 40 cm a do výšky minimálně 20 cm od sešikmeného dna (15) je nástěnný otevřený kontejner (K) vyplněn vrstvou (16) pěnového skla.
8. Zařízení podle nároku 2,3,4,6 a 7, vyznačující se tím, že sešikmené dno (15) nástěnného otevřeného kontejneru (K) je opatřeno otvory (H) pro odtok dočišťované vody.
9. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že zdrojem (1) odpadní vody je voda z WC, umyvadel a jiných odpadů z objektu (B) .
10. Zařízení podle nároku 2 a 9, vyznačující se tím, že septik (3) má čtyři vnitřní komory (4).
11. Zařízení podle nároku 3, 9 a 10, vyznačující se tím, že vyústění (7) svislého potrubí (6) do střešního otevřeného kontejneru (8) horní kořenové čističky (C) je nad hladinou vody ve střešním otevřeném kontejneru (8) horní kořenové čističky (C).