Zbiorniki do gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej

Zbiorniki naziemne

Zbiorniki naziemne mogą mieć różne kształty, kolory i pojemności, wykonane mogą też być z różnych materiałów, ale w warunkach polskich ich eksploatacja ogranicza się do okresu od wiosny do jesieni. Z tego też względu woda w nich magazynowana wykorzystywana jest głównie do celów ogrodniczych, tj. podlewania roślin i prac w ogrodzie. Zbiornik naziemny zlokalizowany w ogrzewanej piwnicy może gromadzić wodę deszczową przez cały rok.

Zbiorniki naziemne najczęściej wykonywane są z tworzyw sztucznych takich jak polietylen PE lub polipropylen PP, ale spotyka się też wykonane z drewna i metalu. Dominujące kształty to cylindry, walce, prostopadłościany. Spotyka się też imitacje domków lub amfor i innych kształtów spotykanych w środowisku naturalnym, w tym np. pni, skał i głazów.

Zbiorniki naziemne charakteryzują się pojemnościami od 150-200 do około 800-1000 litrów. W celu uzyskania większych pojemności, zbiorniki można łączyć w baterie.

Woda do zbiorników naziemnych doprowadzana jest z rur spustowych systemów rynnowych za pomocą zbieraczy i filtrów.

Zbiorniki podziemne

Zbiorniki instalowane pod ziemią są zazwyczaj wykonywane z polietylenu PE, żywic poliestrowych GRP, polipropylenu PP, żelbetu lub stali. Ze względu na swoją konstrukcję, użebrowanie, grubość ścian, a tym samym sposób przenoszenia naprężeń od otaczającego gruntu, zbiorniki mogą być obciążane ruchem pieszym lub kołowym. Mogą mieć kształt ułożonych poziomo lub pionowo walcy, cylindrów lub prostopadłościanów.

Zbiorniki podziemne występują w pojemnościach od 1000 aż do 50 000 litrów. Zbiorniki można łączyć ze sobą w większe zestawy, sumując ich pojemność jednostkową.

Zbiorniki z polietylenu charakteryzują się gładką powierzchnią wewnętrzną, brakiem szwów i połączeń (zgrzewów), co daje im pełną szczelność. Produkowane są metodą rozdmuchu lub odlewania odśrodkowego (formowania rotacyjnego). Produkty otrzymywane na drodze rozdmuchu charakteryzują się stosunkowo lekką konstrukcją i cienkimi ściankami, co ogranicza ich stosowanie pod ruch kołowy, a także uniemożliwia posadowienie na znacznych głębokościach. Odlewanie odśrodkowe daje produkt wytrzymały na obciążenia od ruchu kołowego, a także możliwość stosowania dość sporych naziomów gruntu.

Zbiorniki cylindryczne z PE

Zbiorniki wykonywane z żywic poliestrowych wzmacnianych włóknem szklanym mają dobrą wytrzymałość statyczną, są odporne na korozję i mają gładkie ścianki, są przy tym lekkie, ale mogą mieć ograniczoną wytrzymałość na obciążenia dynamiczne.

Zbiorniki żelbetowe są ciężkie, wymagają więc specjalistycznego sprzętu do ich transportu i montażu, a przede wszystkim są podatne na korozję.

Ścianki zbiorników betonowych nie są gładkie, co powoduje możliwość osadzania się na nich zanieczyszczeń. Postępująca przez lata degradacja betonu pod wpływem substancji rozpuszczonych w wodzie deszczowej może powodować zmniejszanie się wytrzymałości zbiornika.

Jak dobrać optymalną pojemność zbiornika?

Aby obliczyć optymalną pojemność zbiornika na deszczówkę, możemy do obliczeń zastosować metodę szczegółową lub uproszczoną.

Metoda szczegółowa

Aby obliczyć optymalną pojemność zbiornika, niezbędne są następujące dane:

• lokalizacja geograficzna budynku - jest ona ściśle powiązana z roczną sumą opadów (dane z wielolecia) - załączona mapa Polski umożliwia odczytanie wielkości opadu w l/m²;
• efektywna wielkość powierzchni dachu, z którego deszczówka spływać ma do zbiornika - jest to rzut poziomy powierzchni dachu. Może również zdarzyć się, iż wodę zbierać się będzie tylko z jednej części połaci dachowej; wtedy do dalszych obliczeń przyjmujemy tylko wielkość rzutu tej połaci;
• współczynnik spływu - jest on ściśle związany z materiałem pokrycia dachu oraz jego nachyleniem. Określa on, jaka część wody padającej na daną powierzchnię, może zostać doprowadzona do zbiornika magazynującego deszczówkę.

W zbiornikach powinna być gromadzona woda tylko z powierzchni dachowych. Najodpowiedniejsze do tego celu są gładkie powierzchnie pokryte blachą czy też glazurowaną dachówką ceramiczna lub betonową. Uzysk wody z dachów zielonych kształtuje się na poziomie 30-40% (0,3-0,4). Woda ta pomimo, że może mieć brązowawy odcień, nadaje się do spłukiwania toalet oraz podlewania ogrodów.

Tabela 1. Wartości współczynnika spływu

• zapotrzebowanie na wodę - w sytuacji, gdy woda deszczowa będzie używana tylko do podlewania ogrodu, roczna wartość zużycia wody kształtować się będzie na poziomie około 60 litrów (intensywne podlewanie to około 120 litrów) na 1 m² ogrodu. W przypadku stosowania wody do celów domowych, a więc do prania, spłukiwania WC i prac porządkowych, należy przyjąć zużycie dobowe na poziomie około 67 litrów na osobę. Jeśli przewidujemy obsługiwać deszczówką zastosowania zarówno domowe, jak i ogrodowe, potrzebna ilość wody będzie wynikiem sumy iloczynu liczby osób razy dzienne zużycie wody oraz  iloczynu powierzchni ogrodu razy zużycie wody niezbędne do podlania 1 m² powierzchni trawnika.

Przykładowe obliczenie pojemności zbiornika

Roczna wielkość opadów

Średnia wielkość opadów (l/m²) x efektywna powierzchnia dachu (m²) x współczynnik spływu = uzysk wody (l/rok)
700 x 120 x 0,8 = 67 200 l/rok

Roczne zapotrzebowania na wodę

Spłukiwanie WC: na osobę/rok - 9015 x 4 osoby = 36 060 l/rok
Pranie: na osobę/rok - 3685 x 4 osoby = 14 740 l/rok
Prace porządkowe/mycie auta: na osobę/rok - 800 x 4 osoby = 3200 l/rok
Podlewanie ogrodu: na m²/rok - 60 x 500 m² = 30 000 l/rok
SUMA 84 000 l/rok

Wielkość zbiornika na wodę deszczową

67 200/2 + 84 000 x 21 dni/365 = 4350 litrów
optymalna pojemność zbiornika - zaleca się zaokrąglić w górę do wielkości całkowitej, np. 5000 litrów.

Metoda uproszczona

Aby w sposób przybliżony oszacować wymaganą pojemność zbiornika, można skorzystać z poniższych tabel (2 i 3).

Tabela 2. Szacunkowa wielkość zbiornika do systemu ogrodowego

Tabela 3. Szacunkowa wielkość zbiornika do systemu domowego