TVVL september 2014 by Installateurszaken

Authorized dealer

September 2014 | Jaargang 43 | Nr 9

JAARGANG 43 NR.9 TVVL MAGAZINE SEPTEMBER 2014

Opwarmen van drinkwater Gescheiden afvalwatersystemen Duurzame warmtapwaterbereider

Maak de

energiesprong

Thema:

Sanitaire technieken

Mitsubishi Electric heeft opnieuw een belangrijke stap gezet in het nog efficiënter en flexibeler maken van de City Multi VRF mini Y-serie (PUMY). De beste energieefficiëntie waarden, een extreem laag geluidsniveau, leidinglengtes tot zelfs 300 meter en een brede keuze aan design binnen-units voor een optimaal klimaat comfort. Dit alles geeft u de energieboost om van uw installatie een succesvol project te maken.

T 078 - 615 00 00

PUMY adv A4.indd 1 TM0914_cover.indd 1

E INFO@ALKLIMA.NL

I WWW.ALKLIMA.NL

16-07-14 12:08 2-9-2014 12:49:41

Vernieuwde serie brandkleppen van Solid Air®

Alle Solid Air brandkleppen van de nieuwe serie voldoen standaard aan de LUKA-C luchtdichtheidsklasse, waarbij tevens de inbouwmethoden zijn verbeterd. De rechthoekige brandkleppen zijn standaard voorzien van 2 inspectieluiken.

✔ CE-getest volgens EN 1366-2

✔ Montagemethoden eenvoudig, snel en gecertificeerd

✔ CE-gecertificeerd volgens EN 15650-2010

✔ Uitgebreide range uit voorraad leverbaar

✔ Hoge gecertificeerde bestendigheid tegen vlammen, hitte en rook (t/m 180 minuten) ✔ Luchtdichtheid standaard EN 1751 klasse C

Saving the world’s energy

(incl. Belimo motoren) ✔ Snelle en korte levertijden ✔ Zeer aantrekkelijk geprijsd

A.O. Smith heeft ruim 40 jaar ervaring in het maken van boilers voor professionele toepassingen

✔ Rechthoekige brandkleppen (vanaf maat 200)

en het grotere woningsegment. A.O. Smith investeert in energiezuinige en efﬁciënte manieren

v.v. 2 inspectieluiken voor verplichte inspecties

om warm water te bereiden zonder verlies van comfort. Minder verbruik van fossiele brand-

✔ Lage luchtweerstand en geluidsniveaus

stoffen, meer gebruik van zon, lucht, techniek en geïntegreerde systemen. De thermische

✔ Handmatige bediening, motorbesturing

zonne-energiesystemen, condenserende en warmtepomptechnieken van A.O. Smith verzorgen

met Belimo of Siemens motoren

uw warme tapwater op de meest energie-efﬁciënte manier.

solid-air.com Solid Air maakt deel uit van de Nijburg Industry Group. De groep omvat een internationaal actieve organisatie die bestaat uit

Tel +31 20 696 69 95 mail@solid-air.com

de bedrijven Solid Air (luchtbehandeling, luchtverdeeltechniek, brandwerende producten en klimaatplafonds) , Velu Klimaattechnische Groothandel, Nijburg Klimaattechniek (engineering, installatie en montage)

www.aosmith.nl

en Nijburg Products (productie/fabricage)

NIG_1/1 pag. Brandkleppen.indd 1 TM0914_omslag_binnen_02_67.indd 2

01-09-14 15:09

AOS adv A4 NL.indd 1

11/28/2012 3:07:45 PM 2-9-2014 12:51:18

Inhoudsopgave REDACTIERAAD: Drs.ir. P.M.D. (Martijn) Kruijsse (voorzitter) Ir. J.H.A. (Jan) Feijes Mw. dr. L.C.M. (Laure) Itard M. (Michiel) van Kaam Ing. J. (John) Lens H. (Henk) Lodder G.J. (Geert) Lugt Mw. drs. C. (Carina) Mulder W. (Will) Scheffer Mw. drs.ir. I. (Ineke) Thierauf Ing. J. (Jaap) Veerman Ing. R (Rienk) Visser Ing. F.J. (Frank) Stouthart (eindredacteur) REDACTIE: Drs.ir. P.M.D. (Martijn) Kruijsse (voorzitter) Ing. J. (John) Lens Mw. drs. C. (Carina) Mulder Ing. F.J. (Frank) Stouthart (eindredacteur) REDACTIE-ADRES: TVVL: De Mulderij 12, 3831 NV Leusden Postbus 311, 3830 AJ Leusden Telefoon redactie (033) 434 57 50 Fax redactie (033) 432 15 81 Email c.mulder@tvvl.nl

TVVL MAGAZINE September 2014 ONTWIKKELINGEN OP SANITAIR TECHNISCH GEBIED E. (Eric) van der Blom 8 LEGIONELLA IN THERMOSTATISCHE DOUCHEMENGKRANEN L. (Luc) Hornstra, P. (Paul) van der Wielen, dr.ir. J. (Joost) van Hoof Eur.Ing., ing. O.W.W. (Oscar) Nuijten, E. (Eric) van der Blom 12 BRONSCHEIDING IN AFVALWATERSYSTEMEN Prof. dr.ir. F.H.L.R. (Francois) Clemens 16 OPWARMEN VAN DRINKWATER IN WONINGINSTALLATIES Ir. A. (Andreas) Moerman, dr.ir. E.J.M. (Mirjam) Blokker, dr.ir. J.H.G. (Jan) Vreeburg

UITGAVE: Merlijn Media BV Zuidkade 173, 2741 JJ Waddinxveen Telefoon (0182) 631717 Email info@merlijnmedia.nl www.merlijnmedia.nl SECRETARIAAT: Email info@merlijnmedia.nl ABONNEMENTEN: Merlijn Media BV Zuidkade 173, 2741 JJ Waddinxveen Telefoon (0182) 631717 Email info@merlijnmedia.nl Benelux € 109,Buitenland € 212,Studenten € 87,Losse nummers € 18,Extra bewijsexemplaren € 13,Het abonnement wordt geacht gecontinueerd te zijn, tenzij 2 maanden voor het einde van de abonnementsperiode schriftelijk wordt opgezegd. ADVERTENTIE-EXPLOITATIE: Merlijn Media BV Ruud Struijk Telefoon (0182) 631717 Email r.struijk@merlijnmedia.nl PREPRESS: Yolanda van der Neut DRUK: Ten Brink, Meppel ISSN 0165-5523 © TVVL, 2014 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. Publicaties geschieden uitsluitend onder verantwoording van de auteurs. Alle daar in vervatte informatie is zorgvuldig gecontroleerd. De auteurs kunnen echter geen verantwoordelijkheid aanvaarden voor de gevolgen van eventuele onjuistheden.

RENOVATIE VAN GEBOUWRIOLERING IN HOOGBOUW Prof. M Otsuka 24

PROBLEMEN BIJ CIRCULEREND WARMTAPWATER

PROBLEMEN IN CIRCULERENDE WARMTAPWATERSYSTEMEN J (Johan) van den Brink

DE BOOSTERWARMTEPOMP ALS DUURZAME WARMTAPWATERBEREIDER M. (Martijn) Bos

BRONNEN VAN LEGIONELLA NOG GROTENDEELS ONBEKEND Dr.ir. J.A.C. (Marjolijn) Schalk, drs. E. (Eri) van Heijnsbergen, drs. P.S. (Petra) Brandsema, dr. S.M. (Sjoerd) Euser, prof.dr. A.M. (Ana Maria) de Roda Husman

TVVL ROADMAP TO NZEB

INTERVIEW: LEITING EN VAN SENTEN

Ir. W.H. (Wim) Maassen PDEng; ing. K. (Kristian) Gvozdenović; prof.ir. W. (Wim) Zeiler; ing. H. Besselink

EDITORIAL 4 INTERVIEW 46 DE OPINIE VAN... EMIL HARTMAN 49 PROJECTBESCHRIJVING 50 ACTUEEL 53 UITGELICHT 57 SUCCESVOL 5E NATIONAAL ST-CONGRES 58 REGELGEVING 61 INTERNATIONAAL 63 SUMMARY 64 VOORBESCHOUWING 65 AGENDA 66 REVIEWED: Artikelen in TVVL Magazine zijn beoordeeld ‘door redactieraadleden’. De uniforme ‘peer review’ waarborgt de onafhankelijke en kwalitatieve positie van TVVL Magazine in het vakgebied. Een handleiding voor auteurs en beoordelingsformulier voor de redactieraadleden (‘peer reviewers’) zijn verkrijgbaar bij het redactie-adres.

PROJECT: MARKTHAL ROTTERDAM

Foto cover: © Carolien Feldbrugge en Peti Buchel, Beeldleveranciers TVVL Magazine is het officiele orgaan van TVVL Platform voor Mens en Techniek. De vereniging, opgericht op 26 mei 1959, heeft tot doel de bevordering van wetenschap en techniek op gebied van installaties in gebouwen en vergelijkbare objecten. Als lid kunnen toetreden personen, werkzaam (geweest) in dit vakgebied, van wie mag worden verwacht, dat zij op grond van kennis en kunde een bijdrage kunnen leveren aan de doelstelling van de vereniging. Het abonnement op TVVL Magazine is voor leden en begunstigers van TVVL gratis. De contributie voor leden bedraagt € 140,00 incl. BTW per jaar. Informatie over de bijdrage van begunstigers wordt op aanvraag verstrekt.

TM0914_inhoud.indd 3

28-8-2014 12:16:07

editorial

Kritische grens volksgezondheid Er komen wijzigingen en aanpassingen in het Drinkwaterbesluit, de Regeling legionellapreventie en mogelijk ook in de Drinkwaterregeling. Dat heeft allemaal te maken met de (juiste) toepassing van alternatieve technieken voor legionellapreventie in leidingwater. De toepassing van deze technieken moet breder, vindt de Tweede Kamer, om daarmee te besparen op water, energie en jaarlijkse fte’s in het kader van legionellabeheer. Een lagere warmtapwatertemperatuur (energiebesparing) en minder spoelen (waterbesparing) is in combinatie met sommige alternatieve technieken uit oogpunt van legionellapreventie verantwoord, vindt de minister van Infrastructuur en Milieu. Maar de Vewin waarschuwt dat naast de risico’s op legionella ook de volgende zaken een rol spelen: biofilmvormingspotentie, sedimentvorming, hygiëne, comfort, en kleur, reuk en smaak. Een lagere warmtapwatertemperatuur betekent dat het gebruik en beheer van leidingwaterinstallaties om volksgezondheidsredenen belangrijker wordt. ‘We komen dichter tegen de kritische grens van de

H. (Henk) Lodder, Redactieraad en Deerns Nederland BV (boven) W (Will) Scheffer, Redactieraad en Expertgroep Sanitaire Technieken

volksgezondheid aan’, aldus de Vewin in een brief aan het ministerie. Het vakgebied van de sanitaire technieken heeft primair tot doel het bevorderen en in stand houden van de volksgezondheid. Kan dat verantwoord worden gecombineerd met milieu (water en energie), duurzaamheid en comfort? De hiervoor genoemde opsomming van aspecten

TM0914_editorial.indd 4

die een rol spelen bij het eerste deelgebied (toevoer van water) van de sanitaire uitrusting, bestempelt al de complexiteit van het vakgebied. Dit wordt versterkt door het tweede deelgebied, de sanitaire (watergebruik) toestellen, waarin de vakman overspoeld wordt met technische innova-

TVVL Magazine | 09 | 2014 EDITORIAL

2-9-2014 12:53:27

ties. En die zijn niet allemaal zonder risico. Denk maar aan de ophoping van sediment en de vorming van biofilm in de complexe constructies van kranen en toestellen. Of aan de beperking van het spoelvolume van closets en de consequenties daarvan voor fecale transportafstanden. En in het derde deelgebied (afvoer van water), waarin het begrip afvalwater plaats maakt voor grondstof, kondigt zich in toenemende mate de scheiding van waterstromen aan. En ook dit betekent dat het gebruik en het beheer van waterafvoerinstallaties om volksgezondheidsredenen belangrijker wordt.

HOGE SCHOOL De moderne sanitaire techniek is voor de installatieontwerper ‘hoge school’ geworden. Al jaren pleit de TVVL Expertgroep Sanitaire Technieken, tevergeefs, om de TVVL-cursus Sanitaire Technieken naar hbo+ te tillen. Maar intussen loopt het aantal cursisten aanzienlijk terug en is de belangstelling voor het nieuwe cursusjaar dramatisch. Om het niveau van installatieontwerpers op het vakgebied van de sanitaire technieken te laten aansluiten bij de hedendaagse en toekomstige ontwikkelingen zijn meer workshops nodig. En wellicht kan voor de ongeveer 500 diplomahouders van de TVVL-cursus Sanitaire Technieken een aanvullende cursus worden georganiseerd op post hbo-niveau. Wanneer we niet meer over goed opgeleide installatieontwerpers kunnen beschikken, komen we eveneens dichter tegen de kritische grens aan van voor de volksgezondheid betrouwbare sanitaire uitrustingen.

WIJZIGING DRINKWATERBESLUIT In het Wijzigingsbesluit van het Drinkwaterbesluit wordt geregeld dat geplaatste technieken die overeenkomen met een later gecertificeerde techniek, eveneens geacht worden te voldoen aan artikel 44 van het Drinkwaterbesluit. Er is dus sprake van een wijziging van de reikwijdte van artikel 44 van het Drinkwaterbesluit, waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen de diverse geplaatste technieken. Het gaat over het moment van plaatsing (vóór 4 september 2013) van een niet-gecertificeerde techniek, vóór verlening van het certificaat (op grond van BRL K 14010) voor een dergelijke techniek, of vóór een aangevraagde maar nog niet verkregen certificaat voor een dergelijke techniek. Is voor een dergelijke techniek op 1 juli 2014 geen certificaat verleend, dan moet de geplaatste techniek worden verwijderd. Dat geldt ook als er vóór 4 oktober 2013 op locatie geen ondertekende leveranciersverklaring aanwezig was waarin staat dat de in gebruik zijnde techniek overeenkomt met de gecertificeerde of voor certificering aangevraagde techniek. Geplaatste technieken waarvoor vóór 4 september 2013 geen certificaat was aangevraagd moeten worden verwijderd. Het nieuwe (3e) lid van artikel 44 van het Drinkwaterbesluit zal met terugwerkende kracht in werking treden, en wel op 1 juli 2014.

MINIMUM WARMTAPWATERTEMPERATUUR De minister van Infrastructuur en Milieu heeft zich uitgesproken over de verlaging van de minimum warmtapwatertemperatuur bij toepassing van sommige alternatieve technieken. De minister vindt uit oogpunt van legionellapreventie een verlaging van 60°C naar 50°C verantwoord en uit oogpunt van energiebesparing gewenst. Ook een lagere spoelfrequentie kan volgens de minister, bij toepassing van sommige technieken, verantwoord zijn, zowel uit oogpunt van legionellapreventie als uit oogpunt van water- en energiebesparing, maar ook vanwege inzet van personen. Voor beide ‘verlagingen’ komen voor fysisch beheer regels in de Regeling legionellapreventie. Voor fotochemisch en elektrochemisch beheer kan de leverancier pilots uitvoeren, onder begeleiding van de Subcommissie Technieken Legionellapreventie; dat is een werkgroep binnen de Commissie van Deskundigen op grond van art. 20 van het Drinkwaterbesluit. Een uit oogpunt van volksgezondheid succesvol

TVVL Magazine | 09 | 2014 EDITORIAL

TM0914_editorial.indd 5

resultaat van het onderzochte systeem, vindt eveneens uitwerking in de aan te passen Regeling legionellapreventie. In november van vorig jaar is in de Tweede Kamer de motie Smaling (SP-fractie) aangenomen waarin aan de minister wordt gevraagd om onderzoek te doen naar het besparingspotentieel bij een lagere minimum warmtapwatertemperatuur dan voorgeschreven in NEN 1006 (60C°), door ook pilots toe te staan op niet-prioritaire locaties. Dat verzoek om pilots met alternatieve technieken in brede zin, waarbij energiebesparing voorop staat, is later door de minister versmald tot fysische en fotochemische technieken. Elektrochemische technieken zijn alleen toegestaan op (bestaande) prioritaire locaties. De resultaten van het onderzoek worden in november verwacht. De planning is dat de wijzigingen in het Drinkwaterbesluit en de Regeling legionellapreventie op 1 juli 2015 inwerking treden.

WAAR GAAT DE DISCUSSIE OVER? Vewin heeft in maart van dit jaar in een brief aan het ministerie haar zorgen geuit over die pilots. De scope ervan vindt de vereniging van drinkwaterbedrijven te beperkt. De uitkomsten van de pilots die op basis van legionella-argumenten worden uitgevoerd kunnen volgens Vewin niet in zijn algemeenheid worden gebruikt om de eisen voor waterverversing en voor watertemperaturen in leidingwaterinstallaties aan te passen. Maar wordt de waterverversing vanwege organoleptische en esthetische parameters hier niet verward met het spoelen en thermische desinfectie uit oogpunt van legionellapreventie? Ook al heb je een wekelijks gebruik op een koudwaterleiding (dus de vereiste verversing), dan nog moet je bij een waterinhoud >1 liter en een binnentemperatuur >25°C, uit oogpunt van legionellapreventie, dagelijks spoelen (zie F.2.4 in ISSO 55.1). En ondanks een wekelijks gebruik moet een warmtapwaterleiding met >60°C continu, bij een waterinhoud >1 liter en binnentemperatuur >25°C, wekelijks worden gedesinfecteerd (zie F.4.2 in ISSO 55.1), en idem voor een warmtapwaterleiding met een temperatuur <60°C, bij >1 liter (in F.4.3). Die spoelacties en thermische desinfectie kunnen bij de inzet van sommige alternatieve technieken achterwege blijven. Dat bespaart inderdaad water en energie. In F 4.2 en F 4.3 van ISSO 55.1 wordt voor dat spoelen en thermisch desinfecteren de inzet van alternatieve preventie technieken als gelijkwaardige beheersmaatregelen genoemd. Dus bij toepassing van bepaalde alternatieve technieken kan het spoelen en thermisch desinfecteren uit oogpunt van legionellapreventie achterwege blijven of het spoelen in frequentie, afhankelijk van de techniek worden verminderd.

BRL K 14010 Parallel aan het proces van wijzigingen in de regelgeving, is ook de aanpassing van de delen 1 en 2 van de BRL K 14010 voor de certificering van alternatieve technieken in gang gezet. Dit is om meerdere redenen noodzakelijk. Het Drinkwaterbesluit maakt geen onderscheid in fysische technieken (membraanfiltratie, UV-licht en pasteurisatie). Ook stelt het Drinkwaterbesluit geen aanvullende eisen voor de verschillen in toepassingsgebied (poortwachterconcept en gebruikspuntconcept). Discussie wordt gevoerd over ‘legionellaveilige’ douchekoppen als gebruikspuntbeveiliging. De veiligheid zou niet gelijkwaardig zijn aan die van thermisch beheer. De discussiepunten voor het gebruikspuntconcept gaan over het ontbreken in de BRL van eisen voor een alarmvoorziening, het ontbreken van harde eisen voor een vervangingstermijn, en de techniek is in situ niet controleerbaar. Verder wordt de vraag gesteld of het wenselijk is om onderscheid te maken tussen toepassing ‘in’ uittapleidingen en ‘op’ tappunten en voor permanente toepassing en toepassing bij calamiteiten. Ook wordt voorgesteld om in de regelgeving onderscheid te maken in gebruikspuntconcept met integriteitsbewaking, en zonder integriteitsbewaking op prioritaire locaties en op niet-prioritaire locaties.

2-9-2014 12:53:28

Voor de uitvoering van een meetprogramma moet de BRL K14010 gaan verwijzen naar de voorschriften in de regelgeving; dat is nu niet het geval. Die voorschriften worden in de praktijk verschillend geïnterpreteerd. Met betrekking tot monsternames zijn er onduidelijkheden over de aantallen meetpunten, de soort meetpunten, de monsterplaatsen, en de frequentie van monsternames. In de regelgeving wordt gesproken over monsternames ‘aan’ het tappunt en ‘bij’ het tappunt. En onvoldoende wordt onderscheid gemaakt dat de monsternames volgens tabel IIId, bijlage 3 van de Drinkwaterregeling tot doel hebben de effectiviteit van de alternatieve techniek te controleren, en dat de monsternames op grond van art. 43, lid 1 van het Drinkwaterbesluit tot doel hebben de effectiviteit van het totale legionellabeheer te controleren.

VEEL TE DOEN Kortom, er is veel te doen, en er komt nog veel meer op ons af. Dat wordt u ook duidelijk na het lezen van de artikelen in dit themanummer over sanitaire technieken. De onderwerpen hebben betrekking op de drie deelgebieden van de sanitaire uitrusting van bouwwerken. Wij overdrijven niet dat het themanummer gemakkelijk dubbel zo dik had kunnen zijn. Wij proberen voortaan in elk nummer van het TVVL Magazine een ST-artikel op te nemen, want het vakgebied staat bol van nieuwe ontwikkelingen. Wij zijn de auteurs van dit themanummer zeer erkentelijk voor hun bereidwillige medewerking. U wensen wij veel leesplezier. En zijn er vragen naar aanleiding van de artikelen, dan zien wij die graag tegemoet.

Alles voor een gezond binnenklimaat LUCHTBEHANDELING

LUCHTVERDEELTECHNIEK

KLIMAATPLAFONDS

BRANDWERENDE PRODUCTEN

Tel. +31(0)20 696 69 95 mail@solid-air. com

solid-air.com

De Triple

AAA energiezuinige Gaswarmtepomp

G F

energielabel A

A kwaliteit

service van A tot z

E D C B A

Tel. 0348 413 485 | e-mail: info@gasengineering.nl | www.gasengineering.nl GAS_adv-opmaak.indd 1

TM0914_editorial.indd 6

12-3-2012 16:35:45

TVVL Magazine | 09 | 2014 EDITORIAL

2-9-2014 12:53:28

Logis kranen De logische keuze voor ieder project.

De nieuwe, aantrekkelijk geprijsde Hansgrohe kranenserie Logis biedt optimaal gebruikscomfort en bespaart water, energie en kosten. De Logis wastafelkranen zijn dankzij de waterbesparende EcoSmart en energiebesparende CoolStart technologieën en aantrekkelijke prijs zeer geschikt voor inzet in projecten zoals (sociale) woningbouw of semi-openbare ruimtes.

Belangrijkste voordelen CoolStart kranen: • greep in middenpositie geeft koud water • automatisch besparen van water en energie • verlenging levensduur warmwatervoorziening • prijs gelijk aan standaard wastafelmengkranen • maximale warm water temperatuur vooraf instelbaar • EcoSmart waterdoorstroom 5 l/min

Meer informatie vindt u op pro.hansgrohe.nl/logis. AdvertentieLogisCoolStartV2.indd 1 TM0914_07.indd 7

27-5-2014 16:56:55 28-8-2014 13:51:13

Ontwikkelingen op sanitair technisch gebied De Expertgroep Sanitaire Technieken (ST) is een actieve groep binnen TVVL. Marktontwikkelingen en veranderende weten regelgeving vormen de basis van voorstudies die deze groep uitvoert. Beoogd wordt te stimuleren dat de resultaten hiervan worden verwerkt in normen en voorschriften, waarmee de praktijk vervolgens goed en eenduidig aan de slag kan gaan. Dit artikel beschrijft de actuele relevante ontwikkelingen waarmee de TVVL Expertgroep ST zich vooral bezighoudt, aangevuld met enkele andere ontwikkelen. E. (Eric) van der Blom, voorzitter Expertgroep Sanitaire technieken De Verenigde Naties roept haar lidstaten op om tijdens de jaarlijks georganiseerde Wereldwaterdag, die dit jaar plaatsvindt op 22 maart, de mondiale waterproblematiek bij een breed publiek kenbaar te maken. De TVVL Expertgroep ST heeft hier gehoor aan gegeven door het schrijven van een notitie in het kader van het thema ‘de samenhang tussen water en energie’. Beschreven is de manier waarop de mondiale waterproblematiek de inwoners van Nederland raakt. Niet alleen in de strijd met het wassende water maar ook op het gebied van (schoon) drinkwater. De huidige Nederlandse productie en distributie van drinkwater, de drinkwaterkwaliteit en de samenhang met water en energie op gebouwniveau komen aan de orde. Er worden aanbevelingen gedaan om bij te dragen aan de vermindering van de mondiale waterproblematiek. De meest eenvoudige is een bewust douchegedrag van de consument. Een kleine actie met grote effecten. Een toiletspoeling kleiner dan 6 liter kan een optie, mits dit in de bouwpraktijk te realiseren is en het geen (grote) nadelige effecten voor de gezondheid oplevert.

VOORSTUDIE ST-38 In mei van dit jaar is gestart met het ST-38 lite-

TM0914_vdblom_2207b.indd 8

ratuuronderzoek naar closetspoelingen kleiner dan 6 liter. De Europese Commissie is van mening dat het watergebruik van closets veel efficiënter kan, waardoor het milieu minder zal worden belast. Uit de milieueffectenbeoordeling blijkt dat het watergebruik van closets gedurende de gebruiksfase de grootste invloed heeft. Maar volgens de Europese Commissie kunnen consumenten, ondernemingen en overheden die een ‘groene’ closetcombinatie willen aanschaffen niet bewust kiezen als er geen of uiteenlopende standaarden zijn. Het spoelvolume heeft een groot effect op de transportafstand van de fecale stoffen in de riolering. Toen in de jaren negentig moduleerbare closetcombinaties op de markt kwamen met een waterspoeling tussen 6 en 9 liter en de mogelijkheid van spoelonderbreking of spoelkeuze om voor de kleine boodschap de spoelhoeveelheid te halveren, moest kritisch gekeken worden naar de effecten op het functioneren van de riolering. In 2000 werd het TVVL/Uneto-VNI onderzoeksrapport ST-7 gepubliceerd waarin staat dat het toepassen of stimuleren van een watercloset met een spoelvolume minder dan 6 liter binnen het kader van het Bouwbesluit en NEN 3215 zeker niet wordt aanbevolen, zolang niet is aangetoond dat dit een gelijkwaardige

oplossing is. Voor spoelvolumes groter dan 6 en kleiner dan 7 liter zijn in het ST-7 rapport ‘Aanvullende voorwaarden voor het ontwerp van de gebouwriolering’ voorgesteld. Deze zijn in NEN 3215:2002 opgenomen. In het buitenland waren inmiddels closetcombinaties op de markt verschenen met een spoelvolume van 4 liter. Vervolgstudies van TVVL/Uneto-VNI (ST-12 en ST-14) in 2005 en 2007 hebben aangetoond dat een spoelvolume van 4 liter geen gelijkwaardige transportafstand ten opzichte van een 6 liter spoeling geeft: de helft tot een derde minder na drie spoelbeurten. Slechts een afschot van 15 tot 20 mm/m van de liggende afvoerleiding in combinatie met een (handels)ontwerpmiddellijn van 90 mm lijkt voldoende transportafstand te bieden. Een dergelijk afschot is in de Nederlandse bouw echter nauwelijks te realiseren. Ook de geringe voorgeschreven diepte van de perceelaansluitleiding in veel gemeenten biedt onvoldoende mogelijkheden om de verzamelleiding onder de begane grondvloer en de terreinleiding op een dergelijk afschot te leggen. De kans dat 4 liter closets in de praktijk toch worden aangesloten op afvoerleidingen met een te gering afschot wordt te groot geacht en sluit een gevaar voor de volksgezondheid niet uit. In de praktijk blijkt

TVVL Magazine | 09 | 2014 SANITAIR

2-9-2014 12:55:16

dat al vaak niet wordt voldaan aan het voorgeschreven minimum afschot van 5 mm/m voor verzamelleidingen met 6 liter closets.

NIEUWE AANPAK De voorstudie ST-38 betreft een literatuurstudie en interviews met installatiebedrijven die closets met een spoeling kleiner dan 6 liter in de praktijk hebben toegepast (één van de opties om punten te scoren met Breaam), en op welke wijze aan de voorschriften wordt voldaan. Ook worden interviews gehouden met beheerders van gebouwen met dergelijke installaties om na te gaan wat hun ervaringen zijn. Wanneer blijkt dat de kleine spoeling voor Nederland niet mogelijk is, dan is de rapportage een goed middel om de politiek in Den Haag hiervan te verwittigen en aan te sporen om deze spoelmethode niet in Nederland toe te staan. Een bijzonderheid van dit project is de totstandkoming, deelneming en financiering. Dit onderwerp is als mogelijke voorstudie besproken tijdens de eerste bijeenkomst van de TVVL Innovatiegroep ST. Hierop is positief gereageerd, wat weer heeft geleid tot een projectvoorstel. Er is vervolgens hard gezocht naar deelnemers en financiers. Dankzij deelnemers van de TVVL Innovatiegroep ST, inspanningen tijdens de VSK-beurs in Utrecht in februari jl. en kennis van stakeholders, heeft de Expertgroep ST zeven partijen bereid gevonden om de voorstudie te financieren. Na een offerteaanvraag bij verschillende partijen, is de opdracht gegund aan Witteveen + Bos. Deze adviseur is aangesteld als rapporteur. In de loop van 2014 moet de voorstudie zijn afgerond.

-Foto 1- Onderzoek naar de transportafstand van fecale stoffen vanuit 4 liter closets

-Foto 2- Onderzoek naar de regelbaarheid van mengkranen in het laboratorium van Kiwa

TEMPERATUURGRADIËNT IN BADKAMERS Een andere voorstudie die van start gaat betreft de ‘Temperatuurgradiënt in badkamers’ (ST-37). Om legionellagroei in waterleidingen tegen te gaan moet de temperatuur onder 25°C blijven. Dit is een eis in NEN 1006 die is aangewezen door het Bouwbesluit. Met name in badkamers kan het voldoen aan deze eis een probleem zijn. Om een hogere temperatuur dan 25°C (hotspot) te voorkomen, hanteren de ISSO-richtlijnen bepaalde ontwerpuitgangspunten. In ISSO-51 ‘Warmteverliesberekeningen’ is voor badkamers een ontwerptemperatuur van 22°C of 24°C (senioren) gegeven. Daarnaast wordt rekening gehouden met een verticale temperatuurgradiënt: - HTV-radiatoren/convectoren-verwarming: 3 K; - LTV-radiatoren/convectoren-verwarming: 2 K; - vloerverwarming als hoofdverwarming: 0 K. Bij radiatoren/convectorenverwarming kunnen

TVVL Magazine | 09 | 2014 SANITAIR

TM0914_vdblom_2207b.indd 9

er aan het plafond dus temperaturen optreden hoger dan 25°C en kunnen in die situaties geen waterleidingen hoog aan de wand of aan/in het plafond lopen. Als dat wel gewenst is of niet anders kan, wordt geadviseerd om vloerverwarming toe te passen. Er is twijfel uitgesproken over de verticale temperatuurgradiënt en de plafondtemperatuur. Ook zou door aanstralen bij vloerverwarming wellicht een hogere temperatuur aan het plafond kunnen optreden. Daarnaast is het de vraag of met de huidige bouwwijze met hoge isolatiewaarden en kleine opgestelde verwarmingsvermogens de verticale temperatuurgradiënt nog is zoals ongeveer 15 jaar geleden is bepaald. Om na te gaan wat de temperaturen aan het plafond werkelijk zijn, wordt een combinatie van

praktijkmetingen en berekeningen uitgevoerd. Deze moeten leiden tot het beantwoorden van de volgende vragen: - vergroten van inzicht in de grootte van verticale temperatuurgradiënten bij verschillende soorten verwarming en de optredende plafondtemperaturen; - bepalen of een herziening van de grootte van de temperatuurgradiënten in badkamers noodzakelijk is; - bepalen of aanpassing van ISSO-publicaties, waarin wordt gerekend met deze gradiënten, noodzakelijk is (en zo ja, aanpassing hiervan); - bepalen of verder onderzoek nodig is naar verticale temperatuurgradiënten in andere ruimten. Deze voorstudie zal gezien de meetperiode

2-9-2014 12:55:17

(zomer, winter) nog in 2015 doorlopen. Geïnteresseerden in deelname kunnen zich nog melden bij TVVL (n.dekker@tvvl.nl).

LEGIONELLA IN DOUCHEMENGKRANEN Een studie die inmiddels is afgerond is ST-32 ‘Onderzoek naar voorkomen Legionella bij (thermostatische) mengkranen’. Hierover kunt u in dit nummer van TVVL Magazine meer lezen. De resultaten zullen worden gedeeld met de fabrikanten van (thermostatische) mengkranen. Dit om hen te informeren over de mogelijke risico’s en aan te sporen om productaanpassingen te realiseren.

DRUKSCHOMMELINGEN Een ander probleem dat zich bij douchemengkranen manifesteert zijn druk- en temperatuur schommelingen. De voorstudie ST-35 ‘Drukschommelingen bij douchemengkranen’ is nog in volle gang. Naast praktijkmetingen wordt ook gewerkt aan een simulatie van de situatie. Simulatie zal in de toekomst steeds beter toegepast kunnen worden. Mogelijk kunnen hiermee al in de ontwerpen uitwerkingsfase slecht functionerende installaties worden voorkomen door vooraf de situatie te simuleren of gebruik te maken van reeds bekende simulatieberekeningen. Het voortraject wordt steeds belangrijker. Dat geldt uiteindelijk ook voor de aanlegfase om te komen tot een legionellaveilig gebouw. Maar het voorkomen van hot spots speelt al een rol vanaf het moment dat de opdrachtgever de architect aan het werk laat gaan. Dit is echter nog een ‘gewoonte’ die nog onvoldoende is ingesleten. In het bouwproces speelt legionellapreventie kennelijk nog steeds nauwelijks een rol.

NEN 1006 Normblad NEN 1006 is publiekrechtelijk opgenomen in zowel de Woningwetgeving als de Drinkwaterwetgeving maar is ook privaatrechtelijk vermeld in de aansluitvoorwaarden van de drinkwaterbedrijven en contractstukken voor de sanitaire installatie. Het is dus een belangrijke norm die momenteel wordt herzien. De praktijk kan de voorgestelde wijzigingen inzien en hierop reageren. NEN stuurt de ‘groene kritiekversie’ het land in en de BV Nederland heeft vervolgens drie maanden de tijd om kritiek leveren op de inhoud. De kritieken worden verwerkt door de NEN normsubcommissie 34916402 ‘Functionele eigenschappen leidingwaterinstallaties’, waarin de TVVL Expertgroep ST is vertegenwoordigd. Met de TVVL Innovatiegroep ST wordt op 26 september 2014 de kritiekversie besproken. Relevante commentaren zullen dan bij NEN

TM0914_vdblom_2207b.indd 10

-Foto 3- Deze sprinklerkop van BAM kan op de drinkwaterleiding van een woning aangesloten worden

worden ingediend. Voor deelname aan de TVVL Innovatiegroep ST kan men zich alsnog aanmelden (n.dekker@tvvl.nl). Deelname is ook mogelijk voor niet-TVVL leden.

INTERNATIONAAL In Nederland is op universitair- en wetenschappelijk niveau momenteel beperkte belangstelling voor sanitaire installaties in de Nederlandse gebouwde omgeving. Voorheen heeft men zich zeker niet (structureel) bezig gehouden met technische en wetenschappelijke vraagstukken op het gebied van sanitaire installaties in de gebouwen. TVVL afdeling Sanitaire Technieken (voorganger van de Expertgroep ST) heeft in 1998 een portefeuillehouder aangesteld om structureel contact te houden met de internationale groep van onderzoekers en wetenschappers (CIB W62). Aanvankelijk gebeurde dit door jaarlijkse deelname aan het CIB W62 congres, maar later ook door presentaties van TVVL/Uneto-VNI ST-voorstudies die waren uitgevoerd door onder meer TNO en KWR. Denk hierbij aan rekenregels voor leidingwaterinstallaties, ongewenste opwarming drinkwater, riolering in hoogbouw en akoestisch onderzoek en geluidsreductie sanitaire installaties. Jaarlijks worden enkele presentaties van buitenlandse onderzoekers en wetenschappers, gehouden tijdens het CIB W62 congres, vertaald en bewerkt voor TVVL Magazine. Als gevolg van ontwikkelingen op het gebied van decentrale oplossingen binnen de stedelijke waterketen groeit nu de belangstelling van Nederlandse universiteiten voor sanitaire installaties in de gebouwde omgeving (TU-Delft en Wageningen Universiteit). Er zijn de afgelopen jaren al TVVL/Uneto-VNI voorstudies uitgevoerd die mede van betekenis kunnen worden voor de alternatieve sanitatie, het gebruik van hemelwater en andere nieuwe functies van de riolering. Voor die onderzoeken

bestaat ook internationale belangstelling. In het buitenland vinden ook relevante onderzoeken op dit gebied plaats. Deze kunnen gezien de toekomstige ontwikkeling van de stedelijke waterketen, voor het vakgebied van de sanitaire technieken van groot belang zijn. Internationale kennisuitwisseling is daarom van groot belang. We kunnen als installatiesector (TVVL, Uneto-VNI en ISSO), gezien de beperkte middelen en mogelijkheden, hier niet zelf op wetenschappelijk niveau in acteren. Daarvoor zijn er wel de kennisinstituten als KWR en de universiteiten. We willen hier als sector wel een sturende rol vervullen om de processen voor wetenschappelijke kennisontwikkeling en -uitwisseling zo efficiënt en doelmatig mogelijk te laten verlopen, zeker waar het de vertaalslag betreft naar de praktische toepassingen voor de gebouwde omgeving. De TVVL Expertgroep ST wilt daarom het International Symposium on Water Supply and Drainage for Buildings (CIB W62) in 2017 naar Nederland halen. Dit om een grotere belangstelling van de Nederlandse universiteiten voor het vakgebied van de sanitaire technieken in de gebouwde omgeving te creëren en om financiering voor een (gezamenlijk opgesteld) onderzoeksprogramma mogelijk te maken.

ANDERE ONTWIKKELINGEN Naast de bovengenoemde activiteiten van de Expertgroep ST/Innovatiegroep ST zijn er meer relevante ontwikkelingen op het sanitaire vlak. - waterleidingsprinkler: deze sprinklerkop van BAM kan op de drinkwaterleiding van een woning aangesloten worden en kan met de beperkte hoeveelheid water dat een drinkwaterbedrijf met een gewone watermeter levert, een beginnende brand in toom houden en soms zelfs blussen. Hierdoor hebben de bewoners veel meer tijd om de woning veilig te ontvluchten. Hier is een

TVVL Magazine | 09 | 2014 SANITAIR

2-9-2014 12:55:19

grote maatschappelijke behoefte aan; - certificering KvINL; BRL 6010 en 6000 – 07/08: na een jaar waarop het logo van de Raad van Accreditatie (RvA) niet op het certificaat stond, wordt nu hard gewerkt om de inhoud van de beoordelingsrichtlijnen (BRL’s) zodanig aan te passen zodat de Raad hiermee kan instemmen. Voor de installatiepraktijk is het belangrijk dat het certificaat waarde heeft, afgestemd is op (aangepaste!) weten regelgeving en alleen datgene werkzaam regelt dat geregeld moet zijn. Certificatie-instituten moeten dit eenduidig vaststellen en controleren. Voor certificatie is de ontwikkeling om de verplichte bouwvergunning voorafgaand aan de bouw te laten vervallen, iets dat goed gevolgd moet worden. Dit kan betekenen dat certificering voor bouwpartijen belangrijker gaat worden. Een aspect ten aanzien van legionellapreventie dat niet geregeld is aan de hand van certificering, is het beheer

van collectieve leidingwaterinstallaties. Dit terwijl hier al geruime tijd een beoordelingsrichtlijn (BRL 6000-08C) voor beschikbaar is. Gebouwbeheerders hebben dan een gereedschap in handen om het zo belangrijke legionellabeheer, en tevens een groot deel van het totale beheer van de leidingwaterinstallatie, door een gecertificeerde partij te laten uitvoeren. Want legionellapreventie heeft alleen dan zin, als het ook volledig wordt uitgevoerd, dus ook het beheer!; - correctieblad 2014 op NEN 3215: diverse aanpassingen moeten zorgen voor een betere norm en rioleringsinstallaties waar de afvoer goed geregeld is. Een praktijkprobleem met betrekking tot closetafvoer is onderzocht en voorschriften zijn aangepast; - leegstand: wat betekent leegstand van een gebouw voor de leidingwaterinstallatie en de gebouwriolering? Het brengt een snelle achteruitgang in kwaliteit van de installaties met zich mee dat weer zorgt voor zeer

hoge kosten om het gebouw gebruiksklaar te krijgen. Verder kan het ook negatieve gevolgen hebben voor de gezondheid. Gebouweigenaren hebben hier onvoldoende aandacht voor. Leegstand is ook van invloed op de levering van drinkwater naar gebouwen en afvoer van water naar de openbare riolering; - legionellapreventie: nog jaarlijks raken zo’n 300 mensen aantoonbaar besmet met Legionella en blijft het aantal gemelde besmette watermonsters onverminderd hoog (3.000 stuks). Ook komen zowel in nieuwbouw als bestaande bouw nog steeds veel hotspots voor. De Stichting Veteranenziekte wil hierin een verandering brengen door alle bouwpartijen erop aan te spreken en te zorgen dat een integrale aanpak in het gehele bouwproces de keten sterker maakt dan de sterkste schakel. De stichting houdt haar 5-jaarlijks congres op 30 oktober a.s.

Uw water, onze zorg! Apparatuur

Al ruim 30 jaar is Lubron dé specialist in waterbehandeling. Met hedendaagse technieken ontwikkelen wij voor iedere specifieke toepassing een optimale oplossing. Onze werkwijze is een goed samenspel tussen apparatuur, additieven en service. Daarmee zijn wij uniek, want wij: ontwikkelen en maken zelf apparatuur op maat voor uw toepassing; formuleren zelf de additieven voor een optimale conditionering; hebben zelf ons eigen serviceteam dat uw installatie 24 uur per dag en in heel Nederland in optima forma kan houden. Dat geeft zekerheid. Lubron heeft de kennis en de middelen om voor u vrijblijvend systeemscans uit te voeren voor bestaande of nieuwe te realiseren systemen. Daarmee krijgt u een goed beeld of het systeem (nog) voldoet aan de huidige regelgeving en de laatste stand der techniek. Uw eerste stap: www.lubron.eu

TVVL Magazine | 09 | 2014 SANITAIR

TM0914_vdblom_2207b.indd 11

Service

Klant

Additieven

Lubron Waterbehandeling B.V. Mechelaarstraat 38 4903 RE Oosterhout Tel 0162 426931 Fax 0162 459192 www.lubron.eu

2-9-2014 12:55:19

Praktijkonderzoek

Legionella in thermostatische douchemengkranen Prioritaire instellingen dienen in het bezit te zijn van een beheersplan legionellapreventie. Desondanks worden in de praktijk geregeld te hoge aantallen legionellabacteriën aangetroffen in monsters genomen uit thermostatische douchemengkranen. Het is niet bekend of de thermostatische douchemengkraan zelf de oorzaak is van deze overschrijdingen. Daarom is onderzoek uitgevoerd aan douchemengkranen die afkomstig zijn uit de praktijk. De resultaten laten zien dat de douchemengkraan een rol kan spelen bij een overschrijding, maar dat ook andere onderdelen van de leidingwaterinstallatie de oorzaak kunnen zijn. Dr. L. (Luc) Hornstra en dr. P. (Paul) van der Wielen, KWR; dr.ir. J. ( Joost) van Hoof Eur. Ing. en ing. O.W.W. (Oscar) Nuijten, ISSO; en ing. E. (Eric) van der Blom, Uneto-VNI, namens TVVL Expertgroep ST

Legionellapneumonie is een levensbedreigende ziekte die wordt veroorzaakt door legionellabacteriën. In veruit de meeste gevallen (> 90%) is specifiek legionella pneumophila de veroorzaker van deze ziekte [4]. legionella (pneumophila) is onder de juiste condities in staat zich te vermeerderen in drinkwaterinstallaties en kan door verspreiding via aerosolen in de longen terecht komen. Daarom heeft de Nederlandse overheid na de grote uitbraak van legionella pneumophila in Bovenkarspel wetgeving opgesteld ten aanzien van kweekbare legionella voor leidingwater en leidingwaterinstallaties. In deze wetgeving zijn strikte regels opgenomen voor prioritaire instellingen. Vanuit de praktijk worden echter geregeld incidenten gemeld waarbij te hoge aantallen legionellabacteriën worden aangetroffen in leidingwater bemonsterd van thermostatische douchemengkranen bij sommige instellingen. Om te achterhalen of de douchemengkranen zelf de oorzaak kunnen zijn van de overschrijding is door KWR Watercycle Research Institute in opdracht van ISSO, Uneto-VNI en TVVL een inventariserende studie (ST-32)

TM0914_hornstra_2207c.indd 12

uitgevoerd naar legionellabacteriën in thermostatische douchemengkranen uit praktijksituaties. Hierbij is getracht een antwoord te vinden op de volgende hoofdvraag: ‘Dragen thermostatische douchemengkranen bij aan de overschrijding van de toelaatbare legionella-aantallen op tappunten in een leidingwaterinstallatie?’ Om een beeld te krijgen van overschrijdingen in de praktijk zijn in de periode van september 2012 tot mei 2013 instellingen benaderd waarbij tappunten aanwezig waren met een ‘legionellaverleden’; dat wil zeggen dat deze tappunten in twee jaar voorafgaand aan het onderzoek een aantal keer positief waren bevonden voor legionella in de reguliere bemonsteringsprocedures. Op deze wijze zijn tien tappunten bij vijf verschillende instellingen geselecteerd voor het onderzoek.

BEMONSTERINGSPROCEDURE Het onderzoek op locatie bestond uit het bemonsteren van het eerste water uit de kraan (nadat eerst de doucheslang was gedemonteerd), demontage van de kraan en afsluiten

van de in- en uitstroomopeningen van de kraan. Daarna werd een nieuwe thermostatische douchemengkraan gemonteerd, en vond vervolgens bemonstering van het warme en koude water naar de douchemengkraan plaats. Na deze bemonstering werd van zowel het koude als warme water naar de kraan een temperatuurprofiel geregistreerd. Dit werd gedaan om te bepalen of het warme water naar de kraan de vereiste 60˚C behaalde en of het koude water naar de kraan niet een te hoge temperatuur bereikte als gevolg van omgevingsfactoren. Daarnaast werd via een checklist informatie verzameld over het gebruik van de kraan en andere factoren die mogelijk van invloed zouden kunnen zijn op eventuele groei van legionellabacteriën. Bovendien werden met deze checklist de resultaten van de bemonsteringen van de afgelopen twee jaar geïnventariseerd. In het laboratorium van KWR werden vervolgens het eerste water uit de kraan, het warme en koude water naar de kraan, en de uitgenomen douchemengkranen onderzocht op de aanwezigheid van legionellabacteriën.

TVVL Magazine | 09 | 2014 LEGIONELLA

28-8-2014 14:00:51

Voor een gedegen onderzoek van de thermostatische douchemengkraan is het noodzakelijk deze te demonteren om de aan- of afwezigheid van legionella in de verschillende compartimenten van de kraan aan te kunnen tonen. Deze compartimenten en de rubberen onderdelen van de kraan werden onderzocht op aanwezigheid van biofilm (autopsie). Juist in deze biofilm kunnen legionellabacteriën zich handhaven en vermeerderen [1]. De tien tappunten waren voorzien van verschillende typen thermostatische douchemengkranen afkomstig van verschillende fabrikanten. Hoewel alle kranen gelijkend waren voor wat betreft het aantal compartimenten en het ontwerp van de waterwegen, was het binnenontwerp van type A of type B verschillend. Alle tien uitgenomen kranen werden met behulp van wattenstaafjes op zes verschillende posities bemonsterd en onderzocht op de aanwezigheid van legionella (zie figuur 1 en 2). Bij vijf kranen zijn deze zes posities separaat onderzocht, bij de overig vijf kranen is een verzamelmonster genomen van de zes posities. Bij deze vijf kranen is de besmetting niet te herleiden tot een specifieke positie in de kraan. De foto’s in figuur 1 en 2 zijn afbeeldingen van door de fabrikant opengewerkte kranen van het type A en B waarop de onderzochte posities zijn aangegeven. De daadwerkelijke autopsie vond plaats door de openingen in de kraan na demontage zoals is te zien in figuur 3. Alle monsters werden volgens de kweekmethode van legionella (NEN 6265:2007) geanalyseerd.

-Figuur 1- Een opengewerkte kraan (type A) met daarin de onderzochte compartimenten en onderdelen

-Figuur 2- Een opengewerkte kraan (type B) met daarin de onderzochte compartimenten en onderdelen

-Figuur 3- Een kraan na demontage van de losse delen en voordat swabmonsters worden genomen

CHECKLIST De constatering dat bij een tappunt in de reguliere bemonsteringen de afgelopen twee jaren een herhaaldelijke legionellabesmetting is geconstateerd, was het belangrijkste selectiecriterium voor een tappunt. De kranen zijn daardoor afkomstig uit geheel Nederland, en komen uit zorginstellingen en hotels. Door middel van een checklist werden de omstandigheden waaronder de kraan heeft gefunctioneerd zo duidelijk mogelijk in kaart gebracht. Vragen in de checklist betroffen de leeftijd van de kraan, het gebruik van de kraan, het materiaal van de leidingen, de gemiddelde binnentemperatuur van de ruimte waarin het tappunt aanwezig is en informatie over de aantallen aangetroffen legionellabacteriën tijdens eerdere bemonsteringen. Met de locaties is verder afgesproken dat alle gegevens anoniem worden verwerkt. Tabel 1 geeft een overzicht van de onderzochte kranen.

RESULTATEN BEMONSTERING De resultaten van de laboratoriumanalyses zijn weergegeven in tabel 1. In drie van de

TVVL Magazine | 09 | 2014 LEGIONELLA

TM0914_hornstra_2207c.indd 13

-Figuur 4- Autopsie van de inwendige compartimenten van de kraan met behulp van wattenstaafjes (swabs)

tien onderzochte tappunten (3,4, en 5) werd in geen van monsters kweekbare legionella aangetroffen. Tappunt drie had geen legionellaverleden en fungeerde als een controlemonster. Van de overige zeven tappunten waren één of meerdere monsters positief voor legionella. In vijf van deze zeven tappunten werd legionella aangetroffen in de leidingwaterinstallatie in het koude water naar de kraan, en bij één tappunt (8) ook in het warme water naar de kraan. Bij dit tappunt bevatten beide inkomende waterstromen dus legionella.

Verder werd bij drie kranen legionella aangetroffen in het water dat afkomstig was uit de kraan. Van deze drie kranen werd in kraan 2 en 7 kweekbare legionella aangetroffen in het bemonsterde water uit de kraan, maar niet in het water naar de kraan. (Het warme water naar de kraan bereikte in beide kranen 60˚C en er wordt daarom aangenomen dat het warme water naar de kraan geen legionella bevatte). Autopsie van deze kranen met swabmonsters liet zien dat in kraan 2 en 7 een legionella bevattende biofilm werd aangetroffen. Bij deze

28-8-2014 14:00:52

tappunten is de legionella dus waarschijnlijk van de kraan afkomstig.

Kraan (type)

Locatie

Legionella afgel. 2 jaar

Kraan kve/l

Tap k kve/l

Tap w3 kve/l

Swab4

Swabs positief

1 (A)

1 (hotelkamer)

-5

11.000

>55˚C

2 (A)

1 (hotelkamer)

1.400

>55˚C

2 swabs

31 (A)

2 (hotelkamer)

Nee

>55˚C

4 (A)

3 (zorgk.)

5 (A)

3 (zorgk.)

6 (B)

4 (zorgk.)

330

>55˚C

6 swabs

7 (B)

4 (zorgk.)

1.800

>55˚C

positief

8 (B)

4 (zorgk.)

6.600

2.600

positief

9 (A)

5 (zorgk.)

100

10 (A)

5 (zorgk.)

100

900

AUTOPSIE BINNENKANT KRAAN Uit tabel 1 is af te lezen dat in vier van de tien kranen legionella werd aangetroffen. Bij twee van de vier kranen was dit een verzamelmonster, en daardoor kan niet worden herleid waar de legionella zich bevind in deze twee kranen. Kraan 2 en 6 zijn wel separaat per compartiment onderzocht. De resultaten van de autopsie staan in tabel 2. In kraan 2 werd legionella aangetroffen in de kamer waar het koude water de kraan binnenkomt, en op de rubbers. In kraan 6 waren alle compartimenten in de kraan besmet met egionella. In beide kranen werden de hoogste aantallen legionella waargenomen op de rubber onderdelen van de kraan. Het is bekend dat rubber groeibevorderende stoffen kan afgeven [2], die kunnen leiden tot relatief hoge biofilmconcentraties in vergelijking tot andere materialen die in contact komen met drinkwater [3]. Bij dergelijke biofilmconcentraties is legionella in staat zich te vermeerderen, waardoor het rubber in een kraan een goed startpunt kan vormen voor het vestigen en vermeerderen van legionella. Bij alle legionellapositieve monsters bleek in dit onderzoek de legionella niet te behoren tot de gevaarlijke soort L. pneumophila.

OPVALLENDE WAARNEMINGEN De kranen waren afkomstig van vijf locaties. Het is belangrijk om te benadrukken dat op basis van het aantal onderzochte aantal kranen het niet mogelijk is om statistische verbanden te leggen tussen de aanwezigheid van legionella en bepaalde kenmerken van een locatie. Er is echter wel een aantal opvallende waarnemingen op locaties. Op locatie 4 (kraan 6 t/m 8) werden de drie bemonsterde kranen positief bevonden. Deze locatie gebruikte kunststof leidingen en kranen van het type B. Opvallend was verder dat kranen op deze locatie tot op heden niet werden doorspoeld met heet water. Er waren dus meerdere parameters afwijkend van de andere locatie die kunnen hebben bijgedragen tot de drie legionellapositieve kranen. Verder valt op dat legionellameldingen werden gerapporteerd in bijna nieuwe kranen, maar ook in kranen die al meer dan vijf jaar waren bevestigd. De leeftijd van de kraan lijkt dan ook geen belangrijke rol te spelen. Behalve bij locatie 5 (kraan 9 en 10, beide positief), waren de kranen normaalgesproken permanent in gebruik. Soms werd er in verband met een kamerwissel een aantal dagen geen gebruik gemaakt van de kraan. Bij locatie 5 waren de

TM0914_hornstra_2207c.indd 14

Controle locatie zonder legionellaverleden Op deze locatie waren de kamers al enige maanden buiten gebruik en was de boiler daarom uitgeschakeld 3 Bij >55˚C is het water niet onderzocht op de aanwezigheid van kweekbare legionella 4 V is verzamelswab, A is afzonderlijk onderzochte swab 5 - betekent ‘Onder de detectiegrens 1

-Tabel 1- Een overzicht van de bemonsterde kranen, het legionellaverleden, en de resultaten van de bemonstering van het water uit de bestaande kraan, het koude en warme water naar de kraan, en de kraan zelf na analyse door KWR

Kraan

Type

Swab 1

11.000

150

750

Swab 2 Swab 3

Swab 4

Swab 5

Swab 6

900

4.500

900

1.800

18.000

Kraan type A

Kraan type B

Swab 1

uitgaande kamer doucheslang

Ingaand warm

Swab 2

Ingaand koud

Ingaand koud 1

Swab 3

Mengkamer

Ingaand koud 2

Swab 4

Ingaand warm

Uitgaand douche

Swab 5

Uitgaand

Mengkamer

Swab 6

Rubbers en overige onderdelen

Verzamel

-Tabel 2- Resultaten van analyse van de kranen door middel van swabs. De aantallen Legionella zijn weergegeven in kve/l.

kranen tijdelijk een aantal maanden buiten gebruik, maar werden wel wekelijks gespoeld.

CONCLUSIES EN HYPOTHESEN Er is in deze studie nadrukkelijk gekozen voor een eerste inventariserende studie naar de eventuele aanwezigheid van legionella in thermostatische douchemengkranen onder

praktijkcondities, omdat hierover geen informatie voorhanden was. Het voordeel van een onderzoek onder praktijkcondities is dat de daadwerkelijke probleemsituaties worden onderzocht. Daar staat tegenover dat door de verscheidenheid aan locaties met verschillende kenmerken en het relatief kleine aantal kranen het niet mogelijk is om een exacte oorzaak

TVVL Magazine | 09 | 2014 LEGIONELLA

28-8-2014 14:00:52

aan te wijzen van de legionella-aanwezigheid. Hiervoor zijn laboratoriumstudies onder gecontroleerde condities beter geschikt. Het onderzoek geeft, omdat het onder praktijkcondities is uitgevoerd, wel nieuwe inzichten in de legionellaproblematiek in de praktijk. Zo is na inwendig onderzoek aan tien thermostatische douchemengkranen in vier gevallen (kraan 2, 6, 7 en 8) legionella aangetroffen in de biofilm in de douchemengkraan. Opvallend was dat ondanks de aanwezigheid van legionella in de kraan dit niet automatisch betekende dat het bemonsterde water uit de kraan ook legionella bevatte (kraan 6 en 8). Dit houdt in dat indien na een bemonstering geen legionella wordt aangetroffen, legionella toch in de biofilm in de kraan aanwezig kan zijn. Uit deze studie blijkt dat legionella zich kan handhaven of vermeerderen in thermostatische douchemengkranen. Tijdens deze studie is vier keer daadwerkelijk legionella aangetroffen in een thermostatische douchemengkraan. In deze kranen heeft legionella zich dus kunnen vestigen en vermoedelijk vermeerderen in de biofilm in de verschillende compartimenten van de kraan. Bij drie andere tappunten werd wel legionella in het koude water naar de kraan aangetroffen, maar bleek legionella zich niet te hebben gevestigd in de biofilm in de kraan. Er wordt daarom geconcludeerd dat in thermostatische douchemengkranen biofilmvorming kan optreden, waarin legionella zich kan handhaven en vermoedelijk vermeerderen, maar dat dit niet altijd optreedt, zelfs al bevat het water naar de kraan legionella. In vijf gevallen werd kweekbare legionella gedetecteerd in het koude water naar de kraan. Normaal gesproken is niet te verwachten dat in de leidingwaterinstallatie legionella wordt aangetroffen, en dit resultaat wijst dan ook op tekortkomingen in (het beheer van) de leidingwaterinstallatie. Ook bleek het warme water naar de kraan in 5 van de 10 gevallen niet een temperatuur te bereiken van 55˚C. In twee van deze vijf gevallen was de reden het uitschakelen van de boiler vanwege tijdelijke leegstand, maar in de andere drie gevallen behaalde het water naar de kraan de temperatuur van 55˚C niet, terwijl dit wel zou moeten. In kraan 8 werd ook daadwerkelijk legionella aangetroffen in het warme water naar de kraan. Hoewel in dit onderzoek slechts tien kranen zijn onderzocht, kan wel worden gesteld dat het water naar de kraan, dat uiteraard vrij hoort te zijn van legionella, in deze studie opvallend vaak positief was voor legionella. Dit laat zien dat het gebruik, beheer en onderhoud van de leidingwaterinstallatie (nog) meer aandacht verdient. De kraan zelf verdient echter ook aandacht, omdat bij de kranen waarin legionella werd

TVVL Magazine | 09 | 2014 LEGIONELLA

TM0914_hornstra_2207c.indd 15

AANTEKENINGEN BIJ HET ONDERZOEK Een probleem bij het onderzoek was het vinden van locaties die én aan de eisen voldeden én mee wilden doen aan het onderzoek. Dit heeft veel meer inspanning gekost dan vooraf was voorzien. Het onderzoek liep daarom door tot er daadwerkelijk tien kranen waren bemonsterd. Dit was van september 2012 tot en met mei 2013. Er was dus geen keuze uit kranen in bijvoorbeeld de zomerperiode of winterperiode. De focus van het onderzoek heeft puur gelegen op informatie over de kranen en het gebruik hiervan. Na afloop van het onderzoek bleek dat er in veel gevallen problemen zijn met de leidingwaterinstallatie, maar dit was op het moment dat de checklist door de werkgroep werd samengesteld niet voorzien. Naast de onderzochte type (A en B) kranen, bestaan er ook nog andere uitvoeringen van thermostatische douchemengkranen, zoals de ‘CoolTouch’. Deze waren niet aanwezig op de beschikbare praktijklocaties. Reguliere legionellabemonstering gaat door middel van bemonstering door de doucheslang. Het is daarom mogelijk dat (als de legionellabesmetting in de doucheslang zit) het tappunt bij de reguliere bemonstering telkens positief is voor Legionella, maar bij een bemonstering direct uit de kraan (na afkoppeling van de slang) niet. Tijdens het onderzoek is overwogen om ook de doucheslang te bemonsteren, maar vanwege budgettaire redenen moesten keuzes worden gemaakt en is dit niet gedaan.

gevonden, is waargenomen dat de hoogste aantallen aanwezig waren op de rubber onderdelen. Groei en vermeerdering van legionella als gevolg van het vrijkomen van groeibevorderende stoffen uit materialen in het water is een proces waar veel over bekend is. Daarnaast is van een aantal materialen bekend dat ze de groei van legionella kunnen promoten [4]. Met relatief simpele experimenten is het mogelijk om ook een scala aan kunststoffen en rubbers te testen op groeibevorderende stoffen. Dergelijke resultaten kunnen worden gebruikt voor een optimalisatie van rubbersamenstellingen, zodat het vestigen van legionella in thermostatische douchemengkranen kan verminderen of worden voorkómen. Ook het gebruik van andere materialen bij de fabricage van kranen, zoals componenten van teflon, kan een kraan minder gevoelig maken voor biofilmvorming en legionellagroei. Dit onderzoek heeft een tipje opgelicht van de mogelijke oorzaken van hardnekkige legionellabesmettingen in prioritaire instellingen. Hoewel er regelgeving ten aanzien van legionella is voor prioritaire instellingen, blijkt het toch lastig te zijn om de leidingwaterinstallatie aan de gestelde eisen te laten voldoen. Daarnaast kan een gezamenlijke inspanning van sanitairfabrikanten, eindgebruikers en onderzoeksinstituten resulteren in een thermostatische douchemengkraan die minder gevoelig zal zijn voor het vestigen van legionella op bepaalde onderdelen, en daarmee een bijdrage kan leveren aan het verminderen van het aantal legionellaoverschrijdingen. Een uitgebreide versie van deze studie is

verschenen in Building Services Engineering Research and Technology: ‘The presence and growth of legionella species in thermostatic shower mixer taps: an exploratory field study’, Joost van Hoof, Luc Hornstra, Eric van der Blom, Oscar Nuijten, Paul W. J. J. van der Wielen. http://bse.sagepub.com/content/early/2014/ 03/17/0143624414527097

REFERENTIES 1. Kuiper MW, Wullings BA, Akkermans ADL, Beumer RR, van der Kooij D. Intracellular Proliferation of legionella pneumophila in Hartmannella vermiformis in Aquatic Biofilms Grown on Plasticized Polyvinyl Chloride. Applied and Environmental Microbiology 2004; 70 6826-33 2. Niedeveld CJ, Pet FM, Meenhorst PL. Effect of rubbers and their constituents on proliferation of legionella pneumophila in naturally contaminated hot water. The Lancet 1986; 2: 180-4. 3. Hambsch B, Ashworth J, van der Kooij D. Enhancement of microbial growth by materials in contact with drinking water: problems and test methods. In: Microbial Growth in Drinking-Water Supplies. Problems, Causes, Control and Research Needs; van der Kooij D. and van der Wielen PWJJ (Eds); IWA Publishing, London, UK 2014 pp:339-361. 4. Van der Kooij D. legionella in drinking-water supplies. In: Microbial Growth in DrinkingWater Supplies. Problems, Causes, Control and Research Needs; van der Kooij, D and van der Wielen, PWJJ (Eds); IWA Publishing, London, UK 2014 pp:127-175.

28-8-2014 14:00:53

Ook in bestaande situaties?

Bronscheiding in afvalwatersystemen Het gescheiden houden van ‘vies’ en ‘schoon’ is een principe dat zo normaal is geworden dat er eigenlijk nog nauwelijks vraagtekens bij worden gezet. Gescheiden inzameling van glas, papier, metaal, oude kleding etc. is in de meeste ontwikkelde landen al lang staand beleid. Publiciteitscampagnes en onderwijs hebben het publiek vertrouwd gemaakt met het concept van gescheiden inzameling en verwerking. Ook waar het gaat om water lijkt het principe van gescheiden houden van waterstromen met een verschillende kwaliteit logisch. Maar kan dit dan ook in bestaande situaties? Prof. dr.ir. F.H.L.R. (Francois) Clemens, TU Delft/Deltares Beeldmateriaal: W. (Will) Scheffer

Bij het principe van gescheiden houden van waterstromen kan enerzijds worden gedacht aan twee kwaliteiten kraanwater: één kwaliteit voor de consumptie en één kwaliteit voor ander gebruik. Anderzijds is er ook nog sprake van afvalwater en hemelwater waarmee ‘iets moet worden gedaan’. Natuurlijk kennen we gescheiden riolering, afvalwater in één systeem van leidingen en hemelwater in een ander systeem. Logisch: het afvalwater wordt gezuiverd en het schone regenwater kan meteen op het oppervlaktewater worden geloosd. En daar houdt het voor de meeste mensen wel op; draai aan de kraan en er is water, druk op een knop en het afvalwater is weg en als het regent verdwijnt de overtollige neerslag in een rioolputje. Of is er meer aan de hand?

GESCHIEDENIS Iedereen heeft in ons land toegang tot schoon drinkwater en een goed functionerende riolering. Zeker, maar dat was niet altijd zo. In de 19e eeuw werd een direct verband gelegd tussen gezondheid en consumptie van met fecaliën besmet water. Dit inzicht leidde tot

TM0914_clemens_2207d.indd 16

de notie dat drink- en afvalwater van elkaar gescheiden dienen te worden gehouden. In de grote steden van Europa (Londen en Parijs voorop) startte de grootschalige aanleg van drinkwaterleidingsystemen en rioolstelsels. Wat deze laatste betreft werd de inzameling en het transport van afvalwater gecombineerd met de inzameling en het transport van hemelwater. Het mengsel van afvalwater en hemelwater werd, bij voorkeur stroomafwaarts van de stad, in het oppervlaktewater geloosd; inderdaad werden de steden met deze ingrepen gezonde plaatsen om te leven. De bevolkingsgroei en de industrialisatie lieten echter al snel de beperkingen van deze benadering zien. De grote hoeveelheden afvalwater konden niet meer op natuurlijke wijze worden verwerkt door het ontvangende oppervlaktewater en de ontwikkeling en implementatie van zuiveringstechnieken voor afvalwater werden noodzakelijk. In eerste instantie richtte men zich met name op de verwijdering van vaste bestanddelen en zuurstofbindende organische verbindingen uit het afvalwater. Dit leidde er tenminste toe dat het oppervlaktewater minder stonk en visueel weer aantrekke-

lijk werd. In een later stadium (medio jaren ’70 van de 20e eeuw) werden de effecten van de lozing van nutriënten (stikstof en fosfaat) op de kwaliteit van het oppervlaktewater duidelijk, wat aanleiding was tot het verscherpen van de eisen aan de effluentkwaliteit. Dit vormde de opmaat voor de ontwikkeling en realisatie van extra zuiveringstrappen. Momenteel staan vooral de zogenaamde microverontreinigingen in de belangstelling. Deze categorie van verontreinigingen lijkt het best te kunnen worden aangepakt door in zogeheten ‘hotspots’, zoals ziekenhuizen en verzorgingstehuizen, urine separaat in te zamelen.

GEBRUIKT AFVAL Parallel hieraan is een verschuiving in het denken over afvalwater op gang gekomen. Afvalwater wordt meer en meer gezien als ‘gebruikt water’ waaruit grondstoffen en energie kunnen worden gewonnen. Met name in Europa [1] is een groot aantal demonstratieprojecten opgezet waarin wordt aangetoond dat met moderne technieken inderdaad energie, fosfaat en stikstof kan worden gewonnen uit afvalwater. In Nederland is een groot

TVVL Magazine | 09 | 2014 AFVALWATER

4-9-2014 11:15:54

-Figuur 1- Gemengd stelsel met gezamenlijke perceelaansluiting vuilwaterafvoer (VWA) en hemelwaterafvoer (HWA)

Leidsche Rijn verreweg de grootste en bekendste was. Hoewel er op voorhand was gewaarschuwd door onder meer het RIVM [2] dat er een risico op besmetting was, is het experiment toch op grote schaal ingezet. Inderdaad heeft zich reeds kort na de introductie een aantal incidenten voorgedaan waarbij door menselijk handelen toch huishoudwater voor consumptie is gebruikt met een aantal zieken tot gevolg. Ook heeft zich een aantal incidenten voorgedaan waarbij ‘doe het zelvers’ kans zagen kruisverbindingen te leggen tussen drinkwater en huishoudwatersysteem. Sinds 2002 is het experiment gestaakt en wordt in beide systemen alleen hoogkwalitatief drinkwater gedistribueerd. De ervaring binnen de Leidsche Rijn staat niet op zichzelf. In een krantenbericht in de Volkskrant d.d. 27/1/2003 staat te lezen: ‘Volgens Vewin heeft geen enkel project met huishoudwater de afgelopen jaren tot successen geleid. “Zowel op het terrein van milieu, volksgezondheid als bedrijfsefficiency is geen enkele winst behaald”, stelt woordvoerder Robert van Lawick van Vewin, een brancheorganisatie van waterleidingbedrijven.’

NIETS GELEERD

-Figuur 2- Gescheiden stelsel met gescheiden perceelaansluitingen vuilwaterafvoer (VWA) en hemelwaterafvoer (HWA)

-Figuur 3- Gescheiden stelsel met gescheiden perceelaansluitingen grijswaterafvoer (GWA), hemelwaterafvoer (HWA) en zwartwaterafvoer (ZWA).

aantal projecten op het gebied van urineafscheiding gerealiseerd. Een ander noemenswaardig project is Waterschoon in Sneek (zie http://www.waterschoon.nl/) waar de principes van cradle to cradle worden toegepast op een schaal van een paar honderd woningen.

TVVL Magazine | 09 | 2014 AFVALWATER

TM0914_clemens_2207d.indd 17

GESCHEIDEN SYSTEMEN Eind van de 20e eeuw is in Nederland geëxperimenteerd met twee kwaliteiten kraanwater: drink- en huishoudwater. Op diverse locaties zijn hiermee experimenten uitgevoerd, waarvan het experiment in de Vinex-wijk de

Op zich is het merkwaardig dat men überhaupt op een dergelijke schaal aan deze projecten is begonnen. Ervaringen met de kwetsbaarheid van gescheiden systemen waren reeds decennia bekend uit de rioleringswereld. Bij de aanleg van gescheiden systemen bleek steeds weer dat al bij oplevering een aantal foutieve verbindingen aanwezig was. Het betreft de aansluiting van afvalwater op de hemelwaterafvoer of vice versa. In de loop van de tijd neemt, zonder handhaving, het aantal foutieve aansluitingen toe als gevolg van interne verbouwingen, doe het zelf acties etc. Al 20 jaar geleden werd erop gewezen dat bij ongeveer 5% foutieve aansluitingen het milieuvoordeel van gescheiden riolering ten opzichte van gemengde systemen tot nul reduceert. Bij hogere percentages, en deze komen in de praktijk helaas vaak genoeg voor, presteert het gescheiden systeem zelfs minder goed dan een gemengd systeem. En dat terwijl een gescheiden systeem aanzienlijk duurder is in termen van aanleg en beheer.

TE LEREN LESSEN Kortom, er zijn een paar lessen te leren: 1. In de praktijk is 100% scheiding van stromen niet haalbaar, een zekere mate van ‘menging’ is onvermijdelijk. Er dient dus a priori een maximaal aanvaardbare mate van menging te worden vastgesteld. Deze maximaal aanvaardbare mate van menging kan worden gebaseerd op een te accepteren gezondheidsrisico, milieueffecten,

4-9-2014 11:15:55

kostenoverwegingen of een combinatie daarvan. 2. Als men stromen zo goed als mogelijk gescheiden wil houden (dus binnen het aanvaardbare mengingspercentage), dan zal de bedrijfsvoering in al zijn aspecten hierop moeten worden afgestemd. 3. De verantwoordelijkheid voor het gescheiden houden van stromen ligt niet alleen bij de beheerder van het openbare net, maar ook bij elke individuele gebruiker c.q. perceelseigenaar. 4. Experimenteer op een hanteerbaar schaalniveau.

TOEKOMST Wat kunnen we nu met deze lessen met het oog op de toekomst? In de afgelopen decennia zijn er grote stappen voorwaarts gezet in de ontwikkeling van de waterzuiveringstechnologie. Zo zeer zelfs dat men tegenwoordig liever van gebruikt water spreekt dan van afvalwater. Immers, men kan uit gebruikt water energie en bepaalde grondstoffen terugwinnen (met name fosfaat, waarvan slechts eindige voorraden beschikbaar zijn). Deze technologieën hebben als regel het hoogste rendement als de waterstromen gescheiden worden aangeleverd. Hierbij wordt uitgegaan van zwart water (toilet+keukenafval), geel water (urine) en grijswater (bad, douche). Heel kort door de bocht: zwart water leent zich goed voor de opwekking van energie en grondstoffenterugwinning, geel water bevat relatief hoge concentraties medicijnresten en biedt de mogelijkheid om stikstof terug te winnen, grijswater is relatief licht verontreinigd maar vertegenwoordigt wel een groot volume. Duidelijk is dat er dan ‘winst’ te behalen valt indien men behandelingstechnieken toespitst op de specifieke samenstelling en hoeveelheid van de diverse watersoorten. Deze winst bestaat onder meer uit het terugdringen van de verspreiding van medicijnresten in het milieu, het genereren van duurzame energie en het terugwinnen van grondstoffen. Daar tegenover staat een prijs in de vorm van een gecompliceerdere infrastructuur in gebouwen en, afhankelijk van de schaalgrootte die wordt gekozen, deels ook van de openbare infrastructuur. Daarnaast zal de mate van scheiding tussen de verschillende waterstromen gehandhaafd moeten worden. Dat laatste kan ten dele met technische maatregelen (ontwerpkeuzen, monitoring) worden opgelost. Echter, ook de gebruiker moet ervan bewust worden gemaakt dat zijn/haar gedrag zowel in gebruik als bij bijvoorbeeld het ‘klussen in huis’ van cruciale invloed kan zijn op het functioneren van de systemen. Het is daarom goed dat er momenteel op bescheiden schaal wordt geëx-

TM0914_clemens_2207d.indd 18

perimenteerd, zoals in Sneek. Hieruit kunnen op alle hiervoor genoemde punten ervaringen worden opgedaan die kunnen worden gebruikt in toekomstige projecten.

BESTAANDE SITUATIES Nu is het zo dat in nieuwbouwsituaties het

relatief eenvoudig is om gescheiden systemen aan te leggen. Interessant is ook de vraag hoe men in bestaande situaties tot bronscheiding kan komen. Stowa [3] heeft in 2013 onderzoek laten doen naar de mogelijkheden. Hierbij is gekeken naar benutting van de bestaande infrastructuur en naar de toepassing van een

CITEREND UIT [3]: “De belangrijkste openstaande vragen raken aan de wenselijkheid en doelmatigheid van brongescheiden systemen: - zijn, gegeven een verzameling van functionele eisen (bv. nutriëntenterugwinning, verwijdering van microverontreinigingen, flexibiliteit), gescheiden sanitatiesystemen effectief en efficiënt in het realiseren van de gestelde doelen?; - zijn er andere alternatieven waarmee deze doelen ook kunnen worden gerealiseerd? Op detailniveau bestaan er vragen rondom de technische implementatie: - hoe moeten verschillende componenten worden ontworpen (bv. de ‘slimme huisaansluiting’) ?; - hoe kunnen beoordelingscriteria (bv. faalgevoeligheid, beheerbaarheid etc.) worden gemonitord? Voor wat betreft gescheiden inzameling, transport en behandeling van zwart water zijn de volgende onderzoeksvragen geformuleerd: - wat zijn de fysische eigenschappen van zwart water in relatie tot het gekozen transportmechanisme?; - in hoeverre verandert het zwart water van eigenschappen en samenstelling als gevolg van het transport en welke effecten heeft dat op de behandeling van het zwart water? Het intermitterend karakter van de zwartwaterproductie heeft mogelijk ook invloed op de keuze en het ontwerp van een inzamel- en transportsysteem. In dat verband staat de volgende vraag nog open: - op welke schaal kan of moet worden gewerkt om een effectief inzamel- en transportsysteem te kunnen realiseren, rekening houdend met de dagelijkse, wekelijkse en seizoensfluctuaties in de zwart water productie?; Ten slotte is het van belang rekening te houden met de opvattingen van de verschillende belanghebbenden: - hoe kijken de verschillende belanghebbenden aan tegen de geclaimde voor- en nadelen van nieuwe sanitatieconcepten?; - wat zijn belemmeringen bij de acceptatie door de gebruikers en hoe kunnen deze worden beïnvloed? Een deel van de geschetste vragen kan worden beantwoord via theoretische studies, terwijl een ander deel zal moeten worden beantwoord aan de hand van laboratorium- en/of pilotonderzoek. Het implementeren van systemen die bronscheiding mogelijk maken in bestaand stedelijk gebied is een aanpak die moet worden overwogen bij vervanging van de bestaande riolering. Dit kan en mag niet los worden gezien van de overige delen van de afvalwaterketen. Het sanitatievraagstuk, ofwel een hernieuwde kijk op de rioolkwestie, vraagt om een visie op de samenhang tussen toiletkeuze, type inzamel- en transportsysteem en wijze van behandeling, rekening houdend met de veelheid aan eisen en randvoorwaarden zoals die hiervoor zijn besproken. Een vergaande samenwerking tussen experts op de verschillende betrokken vakgebieden is daarbij voorwaarde. Ten slotte wordt erop gewezen dat flexibiliteit een belangrijk aspect moet zijn bij het ontwerpen van nieuwe inzamel- en transportconcepten zodat snel kan worden ingespeeld op veranderende omstandigheden zoals een toe- of afname van de hoeveelheid of de samenstelling van afvalwater.

TVVL Magazine | 09 | 2014 AFVALWATER

4-9-2014 11:15:55

‘slimme huisaansluiting’ waarbij uitpandig gescheiden systemen worden aangelegd en inpandig de bestaande (gemengde) systemen worden gehandhaafd terwijl scheiding wordt gerealiseerd door een ‘verdeelklep’ die met behulp van sensortechnologie zwart, grijs en zwart water herkent. Ook is gekeken naar pneumatische systemen (druk- en vacuümsystemen) en naar inzameling per as van deelstromen. Alle geopperde mogelijkheden hebben echter aspecten die nader onderzoek vereisen voordat tot grootschalige toepassing kan worden overgegaan.

AFRONDEND Gescheiden sanitatie biedt een aantal evidente voordelen: - energiebesparing; - terugwinning van nutriënten; - mits goed ontworpen en beheerd, minder kans op verspreiding van ziekteverwekkers (immers zwart water wordt niet langer indirect via overstorten of als effluent op oppervlaktewater geloosd); - eenvoudigere verwijdering van microverontreinigingen.

Om deze voordelen in de toekomst op grote schaal te kunnen verzilveren is nog veel uitzoekwerk te doen, waarbij op dit moment binnen kleinschalige experimenten ervaringen worden opgedaan in nieuwbouwsituaties. Er zijn zeker kansen om ook in bestaande situaties tot bronscheiding over te gaan, maar er zijn nog tal van vraagstukken op verschillende terreinen op te lossen. In dat verband is onlangs aan de TU Delft een door Technologiestichting STW gesubsidieerd onderzoek naar de fysische eigenschappen van zwart water in relatie tot transporteerbaarheid opgestart. Dit onderzoek moet de handvatten geven aan de hand waarvan transportsystemen voor zwartwater veilig kunnen worden ontworpen. Welk systeem er in de toekomst er ook gekozen gaat worden, het is van cruciaal belang dat bij de uitvoering en bij het beheer controle is op het ontstaan van foutieve verbindingen. In openbare systemen is dit eenvoudiger te realiseren dan in de woning- of utiliteitsbouw. Hier liggen dan ook vraagstukken waar de installatiebranche een belangrijke bijdrage aan kan leveren: - welke invulling wordt gegeven aan de kwali-

teitsbewaking tijdens de bouw?; - hoe ziet een effectief en betaalbaar systeem voor de controle op bestaande systemen er uit?

REFERENTIES 1. .Brongerichte inzameling en lokale behandeling van afvalwater - Praktijkvoorbeelden in Nederland, Duitsland en Zweden. ISBN 90.5773.302.1. STOWA, Utrecht, 2005 2. Brief van de minister van Volkshuisvesting, ruimtelijke ordening en milieu aan de Tweede Kamer, Vergaderjaar 1998-1999, Kamerstuk 26484 nr. 1 3. Harder, Langeveld, Clemens & van Lier (2013) Bronscheiding in bestaande infrastructuur. WT Afvalwater (2013) 13, pp 75-87.

Tijdelijk of semi permanent behoefte aan extra warmte en/of energie? Uw bron van informatie bij het kopen of huren van ketelinstallaties voor stoom, warm en heet water. Verhuur • warmwaterketels tot 8 MW • heetwaterketels tot 12 MW • automatische expansie-inrichtingen • stoomketelunits tot 28 barg van 400 kg/hr tot 16.000 kg/st • ontgassers, voedingswatertanks, ontharders • olietanks 3, 5, 10 en 20m3 • in container, buitenopstelling of romneyloodsen Services • 24 uurs storingsdienst • leidingwerkmontage • onderhoud • engineering Milieuzorg • Low-NOx installaties • geluidsbesparende omhuizingen • CE normering

www.ecotilburg.com Postbus 899, 5000 AW Tilburg - Hectorstraat 23, 5047 RE Tilburg - Tel: 013 5839440 - Fax: 013 5358315 - E-mail: info@ecotilburg.com

TVVL Magazine | 09 | 2014 AFVALWATER

TM0914_clemens_2207d.indd 19

4-9-2014 11:15:55

Opwarmen van drinkwater in woninginstallaties De woninginstallatie vormt de laatste stap in het transport van drinkwater van bron tot kraan. Hoewel het drinkwater in de woninginstallatie slechts een korte afstand aflegt in vergelijking met het transport- en distributienet, kan invloed van de woninginstallatie op de drinkwaterkwaliteit niet uitgesloten worden. De temperatuur is één van de parameters die invloed heeft op de waterkwaliteit en dan in het bijzonder op de groei van micro-organismen. Gedurende onderzoek hiernaar is een model ontwikkeld om meer inzicht te krijgen in de drinkwatertemperatuur in de woninginstallatie. Ir. A. (Andreas) Moerman en dr.ir. E.J.M. (Mirjam) Blokker, KWR Watercycle Research Institute; dr.ir. J.H.G. ( Jan) Vreeburg, KWR Watercycle Research Institute, TU Delft (inmiddels werkzaam bij Wageningen University and Research Centre); prof.dr.ir. J.P. ( Jan Peter) van der Hoek, TU Delft

De woninginstallatie begint bij de watermeter en eindigt bij de verschillende tappunten in de woning. Ook in de woninginstallatie geldt dat het drinkwater moet voldoen aan de eisen van het drinkwaterbesluit. Eén van die eisen betreft de drinkwatertemperatuur: deze mag – ook aan het tappunt – niet hoger zijn dan 25°C [1]. Er is tot op heden echter geen duidelijk beeld hoe de drinkwatertemperatuur in de woninginstallatie zich gedraagt onder invloed van omgevingstemperatuur en tappatroon. Hoewel de eigenaar van de woninginstallatie zelf verantwoordelijk is voor de staat van deze installatie, is het van belang te weten welke processen de kwaliteit van het drinkwater in de woninginstallatie beïnvloeden. Eerder is onderzoek gedaan naar het vóórkomen van Legionella Pneumophila in relatie tot de temperatuur van drinkwater en de effecten van zogenaamde hotspots. Hoewel -Figuur 1- Schematische weergave model woninginstallatie. Blauwe lijnen zijn drinkwaterleidingen, rode lijnen zijn warmtapwaterleidingen. Het instroompunt bevindt zich onderaan in de figuur. De tappunten (uitstroompunten) zijn omgeven door grijze vlakken. De pijlen geven de stroomrichting aan.

TM0914_moerman_2207e.indd 20

bekend is dat constante hoge temperaturen kunnen leiden tot ongewenste groei van micro-organismen is er tot op heden geen onderzoek gedaan naar temperatuur en groei van micro-organismen onder dynamische stromingscondities in woninginstallaties. Voor het onderzoek [2] is gebruik gemaakt van een model voor een eenvoudige woninginstallatie met koud- en warm-waterleidingen (zie figuur 1). Met gebruik van Simdeum is het mogelijk om aan elk tappunt, bijvoorbeeld een douche of wasmachine, een realistisch verbruikspatroon te koppelen.

SCENARIO’S Met het model is een aantal scenario’s doorgerekend. Omdat het model nog niet gevalideerd is kunnen de resultaten alleen relatief geïnterpreteerd worden. Daarom zijn de resultaten steeds vergeleken met een referentiecasus. In de referentiecasus heerst een omgevingstemperatuur van 18°C en heeft het water een temperatuur van 5°C wanneer het de woning binnenkomt. De meeste scenario’s gaan ervan

TVVL Magazine | 09 | 2014 DRINKWATER

28-8-2014 14:28:09

uit dat de temperatuur van het drinkwater boven 25°C komt, om beter zicht te krijgen op de gevolgen van een hoge omgevingstemperatuur. Deze opwarming kan plaatsvinden op een zomerse dag of onder invloed van zogenaamde ‘hotspots’. Hotspots zijn plaatsen waarbij het drinkwater in de woninginstallatie opwarmt boven het toegestane maximum van 25°C. Dit kan veroorzaakt worden doordat bijvoorbeeld leidingen voor stadsverwarming en drinkwaterleidingen zich in dezelfde leidingschacht bevinden of doordat leidingen van vloerverwarming te dicht bij drinkwaterleidingen geïnstalleerd zijn. In verschillende brochures en publicaties van ISSO wordt hieraan aandacht besteed. In tabel 1 zijn de verschillende scenario’s weergegeven.

INVLOED HOTSPOTS Figuur 2 geeft de drinkwatertemperatuur weer bij de (koude) keuken- en douchekraan voor de referentiecasus (grijs) en de casus met een hoge omgevingstemperatuur in de meterkast (oranje). De invloed is het duidelijkst zichtbaar bij de keukenkraan aangezien hier – door kleine tapvolumes – enkele afkoelingstrajecten zichtbaar zijn. Bij de douchekraan zijn twee pieken zichtbaar. Deze pieken worden veroorzaakt doordat water, wat opgewarmd is in de meterkast, het tappunt bereikt. Direct daarna daalt de temperatuur van het koude water aan de douchekraan omdat het opgewarmde water afgetapt is en er koel water uit het distributienet de kraan passeert. Op figuur 2 is de temperatuur in de leiding ter plaatse van de keuken- en douchekraan in de tijd gegeven. Of water met een temperatuur hoger dan 25°C daadwerkelijk gebruikt wordt hangt af van het tapmoment en het tapvolume. Vervolgens werden hotspots op verschillende locaties gesimuleerd. Uit deze simulaties blijkt dat de locatie van de hotspot sterk van invloed is op de temperatuur van het drinkwater. Hoeveel het water wordt opgewarmd hangt onder andere af van de verblijftijd op een bepaalde plek in de installatie. Hoe lang die verblijftijd is en hoe hoog de drinkwatertemperatuur dan wordt (hoger dan 25°C) hangt af van wat er – vanaf het instroompunt gezien – achter dat punt in de installatie gebeurt. Als zich daar een tappunt bevindt waar frequent tappingen plaatsvinden (bijvoorbeeld een keukenkraan) kan de verversing in de leiding voldoende zijn om te garanderen dat de gevolgen voor de waterkwaliteit beperkt blijven. Hiermee wordt niet voorkomen dat temperaturen hoger dan 25°C optreden, maar wel dat water met een temperatuur hoger dan 25°C lang stilstaat. Dit maakt duidelijk dat het van groot belang is onderzoek te doen naar de

TVVL Magazine | 09 | 2014 DRINKWATER

TM0914_moerman_2207e.indd 21

Ir. A. (Andreas) Moerman

Dr.ir. E.J.M. (Mirjam) Blokker

Scenario

Dr.ir. J.H.G. (Jan) Vreeburg

opmerkingen

Hoge omgevingstemperatuur (zomerse dag)

Temperatuur bij instroom 18°C, temperatuur van omgeving 28°C.

Hoge omgevingstemperatuur in meterkast

Omgevingstemperatuur in meterkast is 35°C (hotspot).

Hoge omgevingstemperatuur op enkele locatie

Omgevingstemperatuur op een enkel leidingstuk (0.5 m) vlak na de watermeter is 35°C (hotspot).

Verschillende tapvolumes

Tapvolume maal factor 0.5, 1 en 2.

Verschillende typen woninginstallaties

Model uit figuur 1 (referentiecasus) is vergeleken met twee andere modellen.

-Tabel 1- Doorgerekende scenario’s voor model drinkwatertemperatuur in woninginstallaties. Tenzij anders vermeld is de temperatuur waarmee het water de woning binnenkomt 5°C en de omgevingstemperatuur (Tomg) rondom de leidingen 18°C.

-Figuur 2Koudwatertemperatuur aan de kraan in referentiecasus (grijs) en met een hoge omgevingstemperatuur in de meterkast (oranje) bij een startconditie van 15°C.

relatie tussen tappatronen en de waterkwaliteit, omdat tappatronen de verblijftijden in de woninginstallatie bepalen.

FYSIEK CONTACT Hiervoor is de drinkwatertemperatuur aan twee tappunten (douche en keukenkraan) weergegeven. Het is echter interessant om te weten hoe de temperatuurverdeling van het water is dat daadwerkelijk gebruikt wordt voor consumptie of douchegebruik. Figuur 3 toont de spreiding van de temperaturen die voorkomen aan de keuken- en douchekraan tijdens gebruik. De spreiding van temperaturen is groter bij de keukenkraan dan bij de douchekraan. Dit wordt veroorzaakt doordat er aan de keukenkraan kleinere volumes getapt

worden in vergelijking met de douchekraan. Daarnaast is het effect van de verschillende opwarmingsscenario’s op de temperatuur van het gebruikte drinkwater goed zichtbaar. Tijdens een warme dag (Tomg = 28°C) is bij 40% van het gebruikte koude drinkwater uit de keukenkraan de temperatuur hoger dan 25°C. Voor een normale dag (Tomg = 18°C) met een verwarmde meterkast (Tomg,meterkast = 35°C) is dit percentage ongeveer 10%.

BEMONSTERING In figuur 2 is te zien dat het drinkwater bij het tappunt niet de temperatuur heeft waarmee het water de woninginstallatie binnenkomt (5°C). Dit wordt veroorzaakt door de opwarming tussen watermeter en tappunt.

28-8-2014 14:28:10

Dit heeft gevolgen voor de interpretatie van temperatuurmetingen die drinkwaterbedrijven uitvoeren naast de RandomDayTime (RDT) bemonstering in het kader van het Drinkwaterbesluit. Bij deze metingen wordt de temperatuur van het drinkwater aan het meest frequent gebruikte tappunt gemeten na doorspoelen. Bij het doorspoelen wordt opgewarmd water in de woninginstallatie weggespoeld en komt koeler water vanuit het distributienet de woninginstallatie binnen. De temperatuur wordt gemeten wanneer deze niet meer verandert. Men neemt dan aan dat dit de temperatuur in het distributienet bij het aansluitpunt is. De werkelijke temperatuur in het distributienet zal echter lager liggen omdat het water ook opwarmt tussen de watermeter en het tappunt waar gemeten wordt. Dit effect is het grootst in de winter wanneer het temperatuurverschil (T – Tomg) het grootst is. Bovendien warmt stromend water – door wervelingen langs de leidingwand – sneller op dan stilstaand water. Beide effecten resulteren in een opwarming van 1 – 2°C. Omdat in de modelstudie gewerkt is met grotere diameters dan gebruikelijk in Nederland, is een aantal berekeningen overgedaan met een model met in Nederland toegepaste diameters [5]. Deze resultaten tonen een opwarming tussen 2 – 4°C. Bij kleinere diameters zal bij dezelfde watervraag de stroomsnelheid hoger zijn. De contacttijd neemt daarmee af. Tegelijkertijd is er echter sprake van meer contact tussen water en leidingwand. Het laatste effect heeft meer invloed dan het eerste, wat resulteert in meer opwarming (2 – 4°C).

-Figuur 3- Cumulatieve frequentieverdeling van de koudwatertemperatuur tijdens verbruik voor verschillende situaties waarbij het water temperaturen bereikt boven de 25°C.

INVLOED TAPVOLUME Om de effecten van verschillende tapvolumes te onderzoeken zijn vergelijkingen uitgevoerd met situaties waarin 0,5 of 2 keer zoveel water werd getapt. In afbeelding 4 zijn de temperaturen die in deze situaties voorkomen cumulatief uitgezet. Duidelijk is te zien dat een grote variatie in tapvolume (twee keer zo groot dan wel zo klein) nauwelijks gevolgen heeft voor de temperaturen die optreden in het systeem. Dit wijst erop dat inderdaad tappatronen de meeste invloed hebben op de temperatuurontwikkeling van drinkwater in woninginstallaties. Het tappatroon bepaalt namelijk de tijd tussen twee opeenvolgende tappingen.

-Figuur 4- Cumulatieve frequentieverdeling voorkomende temperaturen bij verschillende tapvolumes. De rode lijnen representeren de warmtapwaterleidingen, de blauwe de koud tapwaterleidingen.

-Figuur 5- Cumulatieve frequentieverdeling voorkomende temperaturen in verschillende woningtypen. De rode lijnen representeren de warmtapwaterleidingen, de blauwe de koudtapwaterleidingen.

INVLOED WONINGTYPE Tijdens het onderzoek is een korte verkenning uitgevoerd met als doel mogelijke verschillen in kaart te brengen tussen verschillende typen woninginstallaties. Hiervoor zijn de horizontale leidingen uit het model van figuur 1 verlengd met een factor 10. Daarnaast is een appartementencomplex van 72 woningen

TM0914_moerman_2207e.indd 22

gesimuleerd waarbij verschillende Simdeumpatronen gebruikt zijn om een realistische situatie te modelleren. De resultaten van deze drie modellen zijn geplot in figuur 5. Te zien is dat een flinke uitbreiding van de horizontale infrastructuur beperkte invloed heeft op de voorkomende temperaturen in het systeem

gedurende een simulatie van 24 uur. Een grote collectieve drinkwaterinstallatie voor de woninginstallatie (casus appartementencomplex) heeft wel aanzienlijk effect op de temperatuur. In deze situatie warmt het water op in de infrastructuur tussen distributienet en woninginstallatie.

TVVL Magazine | 09 | 2014 DRINKWATER

28-8-2014 14:28:11

â&#x20AC;&#x201A; ALTERNATIEVE TOEPASSINGEN Het model is in dit onderzoek alleen gebruikt om de effecten van verschillende omgevingsfactoren op de drinkwatertemperatuur te vergelijken met een uitgangssituatie. Het kan echter ook gebruikt worden voor andere toepassingen, bijvoorbeeld het berekenen van wachttijd voor warmwater, het maken van schattingen van energieverliezen en het checken van de afkoelperioden van warmwaterleidingen. Verder kunnen modellen voor nagroei geĂŻmplementeerd worden in EpanetMSX, zoals dit in eerder onderzoek ook gedaan is [6]. Hiermee kan het effect van de combinatie van verblijftijd en temperatuur op nagroei inzichtelijk gemaakt worden.

â&#x20AC;&#x201A;CONCLUSIES Uit het onderzoek blijkt dat hoge omgevingstemperaturen in combinatie met lange verblijftijden leiden tot een te hoge temperatuur van het water in een woninginstallatie. De verblijftijd lijkt meer effect op de temperatuur van het drinkwater te hebben dan de omgevingstemperatuur zelf. Dit is van belang voor de bestaande normen (NEN1006) en uitvoeringsmethoden (Waterwerkbladen en ISSO-publicaties), omdat hierin de omgevingstemperatuur als maatgevend wordt beschouwd. Verder blijkt dat de drinkwatertemperatuur tussen watermeter en keukenkraan significant verandert, vooral in de winter. Daardoor is de temperatuur die aan de kraan wordt gemeten niet gelijk aan de temperatuur in het distributienet.

â&#x20AC;&#x201A;LITERATUUR 1.â&#x20AC;&#x201A; Rijksoverheid (2011), Drinkwaterbesluit, art. 13 Â§1 2.â&#x20AC;&#x201A; Moerman A. (2013), Drinking water temperature modeling in domestic systems, MSc thesis 3.â&#x20AC;&#x201A; Blokker E.J.M. en E.J. Pieterse-Quirijns (2011), Model voor de berekening van de watertemperatuur in het leidingnet. H2O 2010-23, pag. 46-49 4.â&#x20AC;&#x201A; Blokker E.J.M. en E.J. Pieterse-Quirijns (2013), Modeling Temperature in the Drinking Water Distribution System. Journal American Waterworks Association (AWWA), vol. 105, pag. E19-E28 5.â&#x20AC;&#x201A; ISSO (2003). Publicatie 30 â&#x20AC;&#x201C; Leidingwaterinstallaties in woningen. Rotterdam, ISSO, pag. 140 6.â&#x20AC;&#x201A; Blokker E.J.M. en E.J. Pieterse-Quirijns (2012), Scenariostudies voor het beperken invloed klimaatveranderingen op temperatuur en kwaliteit drinkwater in het net. KWR 2012.017. Nieuwegein, KWR Watercycle Research Institute, pag. 14

TVVL Magazine | 09 | 2014 DRINKWATER

TM0914_moerman_2207e.indd 23

â&#x20AC;&#x201A; MODEL DRINKWATERTEMPERATUUR De temperatuur kan berekend worden door een energiebalans op te stellen over een stukje leiding. Deze methodiek is ook gebruikt in eerder onderzoek naar de drinkwatertemperatuur in het distributienet [3,4]. Uit de energiebalans volgt de vergelijking voor het opwarmen van het drinkwater in de tijd:

4â&#x201E;&#x17D; đ?&#x2018;&#x2018;đ?&#x2018;&#x2018;đ?&#x2018;&#x2018;đ?&#x2018;&#x2018; = (đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;&#x2021; â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;&#x2021;) đ?&#x2018;&#x2018;đ?&#x2018;&#x2018;đ?&#x2018;&#x2018;đ?&#x2018;&#x2018; đ?&#x153;&#x152;đ?&#x153;&#x152;đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;? đ??ˇđ??ˇ đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;

waarin: T = temperatuur van het drinkwater, Tomg = luchttemperatuur buiten de leiding, h = gecombineerde warmteoverdrachtscoĂŤfficiĂŤnt, Ď = dichtheid van water, cp = soortelijke warmte van water, D = binnendiameter van de leiding. De gecombineerde warmteoverdrachtscoĂŤfficiĂŤnt h representeert de totale warmteoverdracht van de omgeving naar het drinkwater in de leiding. Deze warmteoverdracht hangt af van drie factoren: de stromingsconditie in de leiding, het materiaal van de leiding en de luchtstroming buiten de leiding. Deze drie factoren kunnen naar analogie van in serie staande weerstanden opgeteld worden (R = R1 + R2 + R3). Omdat de warmteoverdrachtscoĂŤfficiĂŤnt h de reciproque waarde is van de warmte weerstand R betekent dit dat de gecombineerde warmteoverdrachtscoĂŤfficiĂŤnt bepaald wordt door: 1 â&#x201E;&#x17D;= 1ďż˝ 1 1ďż˝ + â&#x201E;&#x17D;đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤đ?&#x2018;¤ â&#x201E;&#x17D;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122;đ?&#x2018;&#x2122; + ďż˝â&#x201E;&#x17D;đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?đ?&#x2018;?

Dit betekent dat het proces bepaald wordt door het materiaal met de laagste warmteoverdracht. Uit berekeningen blijkt dat dit de condities buiten de leiding zijn. Voor de warmteoverdracht door de leidingwand (conductieve warmtestroming) is h gegeven door: h = Îťl/d waarin: Îťl = warmtegeleidingscoĂŤfficiĂŤnt van het leidingmateriaal, d = dikte van de leidingwand. Voor de warmteoverdracht van de omgeving naar de leidingwand en van de leidingwand naar het water (convectieve warmtestroming) is h gegeven door: h = Nu*Îť/D waarin: Nu = Nusselt getal, Îť = warmtegeleidingscoĂŤfficiĂŤnt van het stromend medium (water: Îťw of lucht: Îťa) D = diameter van de leiding. Aangezien er bijna alleen turbulente stroming optreedt wordt het Nusselt getal voor water (Nuw) bepaald door het Reynolds- en het Prandtlgetal. Voor luchtstroming is uitgegaan van vrije convectie waarbij het Nusselt getal voor lucht (Nua) bepaald wordt door het Grashof- en Prandtlgetal. Bij een gegeven omgevingstemperatuur Tomg en een startconditie T(0) kan de vergelijking voor het bepalen van de temperatuur in de tijd opgelost worden. Na uitwerking resulteert dit in: đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;&#x2021;(đ?&#x2018;Ąđ?&#x2018;Ą) = đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153; â&#x2C6;&#x2019; (đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153;đ?&#x2018;&#x153; â&#x2C6;&#x2019; đ?&#x2018;&#x2021;đ?&#x2018;&#x2021;(0)) đ?&#x2018;&#x2019;đ?&#x2018;&#x2019; â&#x2C6;&#x2019;đ?&#x203A;˝đ?&#x203A;˝đ?&#x203A;˝đ?&#x203A;˝

waarbij Î˛ gelijk is aan: 4h/Ď cpD

De hiervoor beschreven modellen kunnen geĂŻmplementeerd worden in het open-source hydraulische rekenprogramma Epanet middels de extensie Epanet-MSX. Epanet berekent de hydrauliek (hoeveel water stroomt waarheen) op basis van gegeven Simdeum-patronen. Epanet-MSX berekent op basis van dit hydraulische gegeven de temperatuur in plaats en tijd.

28-8-2014 14:28:12

Renovatie gebouwrioleringssysteem in hoogbouw Als onderdeel van het TVVL ST-beleidsplan wordt door de Expertgroep Sanitaire Technieken deelgenomen aan het jaarlijkse CIB-W062 symposium. CIB staat voor International Council for Research and Innovation in Building and Construction. Het congres dient om wereldwijd kennis uit te wisselen over sanitaire installaties. In september 2013 organiseerde de universiteit van Nagano in Japan het symposium. Deelnemers uit verschillende landen presenteerden de resultaten van hun onderzoek. Professor M. Otsuka van de Kanto Gakuin universiteit in Japan hield een lezing over het renoveren van een gebouwrioleringssysteem in hoogbouw [1]. Prof. M Otsuka, Kanto Gakuin University, Japan

Vertaling en bewerking W.G. (Walter) van der Schee, Wolter & Dros te Amersfoort/ TVVL Expertgroep Sanitaire Technieken; W.J.H. (Will) Scheffer, Rehva Fellow/ TVVL Expertgroep Sanitaire Technieken

Sinds 1960 is er in Tokyo veel hoogbouw ontstaan, voornamelijk voor kantoorgebouwen. De ontwikkeling startte midden jaren zestig van de vorige eeuw met enkele gebouwen maar in 2011 telt Tokyo reeds ruim 1.000 hoge gebouwen. Zestig procent van de gebouwen wordt als kantoor gebruikt en inmiddels zijn circa tweehonderd kantoorgebouwen ruim 30 jaar oud. De laatste categorie gebouwen is aan renovatie toe en het rioleringssysteem moet worden vervangen, maar in een bestaand hoog kantoorgebouw is dat een complexe en dure klus. De Kanto Gakuin universiteit ontwikkelde het special fitting loop vent system (SF-LV-system), een nieuw rioleringssysteem met speciale beluchte T-stukken voor extreme hoogbouw met de toepassing van een relatief kleine standleiding. Dit artikel belicht het nieuwe rioleringssysteem en doet verslag van de studie van de onderzoekers.

â&#x20AC;&#x201A; BESTAAND GEBOUW Het onderhavige gebouw staat nabij het

TM0914_otsuka_2207f.indd 24

hoofdstation van Tokyo, heeft in totaal 40 bouwlagen en is 152 meter hoog. Het gebouw is in maart 1970 in gebruik genomen en heeft een bruto vloeroppervlak van 154.000 m2. Het huist meerdere functies zoals kantoren, kiosken, restaurants en een parkeergarage in de onderste bouwlagen. Het gebouw was oorspronkelijk voorzien van een indirect parallel ontspanningssysteem, een gangbare oplossing voor gebouwen uit die tijd. Dit principe is weergegeven in figuur 1. Figuur 2 toont een principeschema van het oude en het nieuwe rioleringssysteem voor de afvoer van de damestoiletten. Op de 21e verdieping is een versleping over een paar meter zichtbaar. Het rioleringssysteem in het gebouw bestaat uit twee standleidingen; een voor de damestoiletten en een voor de herentoiletten. Beide zijn uitgevoerd als indirect parallel ontspanningssysteem. Op de standleidingen zijn voornamelijk de closets en wastafels uit de sanitaire ruimten aangesloten, maar op

de 38e en 39e bouwlaag zijn ook de afvoeren van de keuken en het res-taurant aangesloten. Op de 21e bouwlaag is een versleping in de standleiding aangebracht. Als materiaal is oorspronkelijk stalen buis met een pvc-coating aan de binnenzijde gebruikt. De hulpstukken zijn van gietijzer. De afgelopen jaren vertoonden de gietijzeren hulpstukken lek-kages omdat de wand van het hulpstuk was gecorrodeerd, er ontstonden zelfs gaten. Dat was voor de gebouwenbeheerder reden om in actie te komen. Nadat men het hulpstuk voor on-derzoek had gedemonteerd voor een inwendige inspectie bleek de doorlaat van het hulpstuk sterk gereduceerd te zijn waardoor er verstoppingen ontstonden. De binnenzijde van de parallelle ontspanningsleiding was ook aangetast door corrosie en gedeeltelijk afgesloten waardoor de luchtstroming werd gehinderd. De rioleringsleidingen zijn tezamen met andere leidingen gemonteerd in een technische schacht met een afmeting van 0,8 x 2,6 m. Het vervangen van een rioleringsleiding

TVVL Magazine | 09 | 2014 RIOLERING

28-8-2014 14:29:30

in een bestaande schacht is geen eenvoudige klus. Eerst het oude materiaal tussen de andere leidingen uitplukken en vervolgens de montage van de nieuwe leidingen. Het is dus aantrekkelijk als de nieuwe leiding een kleinere diameter heeft, omdat transport en montage daardoor vereenvoudigen.

Sta ndleiding

Onts panningsringleiding

SF-LV RIOLERINGSSYSTEEM Het nieuwe SF-LV rioleringssysteem is een samenstelling van een speciaal wervel T-stuk met beluchtingsaansluiting, een secundaire ontspanningsleiding en omloopontspanningsleidingen. Het toepassen van deze configuratie staat toe dat de diameters verkleind kunnen worden, wat de montage en benodigde tijd voor het aanbrengen in een bestaande schacht ten goede komt. De onderzoekers stellen dat het toepassen van dit rioleringssysteem leidt tot een kostenreductie van 20%. In tabel 1 staan de diameters vermeld van de leidingen van het oude rioleringssysteem met indirect parallel ontspanning en het nieuwe SF-LV-systeem. De diameters van het SF-LVsysteem zijn kleiner. De ‘grondleiding’ met een diameter van 200 mm is niet vernieuwd.

TESTEN OUD EN NIEUW Om de kans van slagen vooraf vast te stellen voeren de onderzoekers in eerste instantie een experiment uit in een testtoren. Men verricht eveneens metingen aan het bestaande rioleringssysteem om de eigenschappen van het bestaande rioleringssysteem vast te leggen. Na de renovatie voert men nogmaals dezelfde metingen uit om de vervanging te evalueren.

TESTTOREN De onderzoekers gaan niet over een nacht ijs. Voordat men voorstelt in het gebouw honderden meters rioleringsleiding te vervangen door een leiding met een kleinere diameter wil men zeker weten dat het nieuwe rioleringssysteem voldoet. Men bouwt het SF-LV systeem na in een 30 meter hoge experimenttoren om de afvoercapaciteit en de onder- en overdrukken te bepalen. In de testopstelling is, net als in het onderhavige gebouw, halverwege een versleping aangebracht. Het experiment is uitgevoerd overeenkomstig Shase-5218, de Japanse richtlijn voor riolering, met de aanname dat het afvalwater gelijktijdig stroomt vanuit meerdere closets. Op die manier stelt men het afvoersysteem in de testopstelling bloot aan een belasting die overeenkomt met de te verwachten belasting in de praktijk in het gebouw in Tokyo. Tabel 2 toont de lozingsvolumestromen met de verdiepingen in de testtoren waar de lozing plaats vindt. De eerste lozing van 5,0 l/s vindt plaats op de 10e verdieping en vervolgens verhoogt men de belasting op meerdere

TVVL Magazine | 09 | 2014 RIOLERING

TM0914_otsuka_2207f.indd 25

Onts panningsleiding

②

⑤

③

6 ,

②

①

⑤

6 ,

⑤

④

6 ,

Verzamelleiding

④

⑥

Grondleiding -Figuur 1- Principeschema van het indirect parallel ontspanningssysteem

⑥

-Figuur 2- Principeschema met links het oude afvoersysteem met indirect parallel ontspanning en rechts het nieuwe SF-LVafvoersysteem

Leiding

Voor renovatie

Na renovatie

indirect parallel ontspanningssysteem

SF-LV-systeem

[mm]

Standleiding

150

100

Verzamelleiding

100

Versleping

150

125

Ontspanningsleiding

150

100

Koppel ontspanningsleiding

150

50 - 75

Grondleiding (verzamelleiding)

200

-Tabel 1- Diameters van de rioleringsleidingen voor en na de renovatie

Verdieping 10

Belasting [l/s] 5

8 Totaal

4 5

-Tabel 2Lozingsvolumestromen met de verdiepingen in de testtoren

verdiepingen tot totaal 14 l/s, de waarde die overeenkomt met de berekende belasting van de lozingstoestellen in het gebouw volgens de Japanse richtlijn Shase-S206. In de standleiding zijn op meerdere hoogten druksensoren aangebracht om de onder- en overdrukken te registreren die optreden tijdens een lozing. Het criterium waarop de

onder- en overdrukken worden getoetst is een waarde van 400 Pa. In figuur 3 zijn de gemeten drukken in de testopstelling te zien bij een belasting van totaal 14 l/s. Tijdens de stroming in de standleiding ontstaat onder de waterkegel een overdruk door het voortstuwen van de lucht en nadat het water is gepasseerd ontstaat een onderdruk in de standleiding. De

28-8-2014 14:29:31

P max

10e verd 9e verd

8e verd

7F 6F 5F 4F

400

In-pipe pressure [Pa]

P min 10F

200 100

-100

-400

200

200P a

-200

-200 0 Druk [P a]

-Figuur 4- Gemiddelde onder- en overdrukken in de standleiding damestoiletten voor en na vervangen van de standleiding

-300

-400

Post-renewal ave. Pmax

Post-renewal ave. Pmin

300

Pre-renewal ave. Pmax

Pre-renewal ave. Pmin

34F

100P a

23F

400

-Figuur 3- Onder- en overdruk in de standleiding in de testtoren bij een belasting van 14 l/s

linkerzijde van de figuur toont de onderdruk en de rechterzijde de overdruk. In de figuur is af te lezen dat de minimum druk de -200 Pa niet onderschrijdt en maximum druk de 200 Pa niet overschrijdt. Deze waarden vallen ruim binnen de door de Japanse norm Shase-S218 vereiste 400 Pa om het leegblazen van stankafsluiters met een waterslot te voorkomen. In de figuur is ter hoogte van de zesde verdieping een vreemd verloop van de druk te zien wat veroorzaakt wordt door de horizontale versleping. Op basis van de uitkomsten stelt men vast dat het concept in het echte kantoor-gebouw ook goed zal functioneren.

-Figuur 5- Drukregistratie gedurende een week van de dames standleiding

â&#x20AC;&#x201A; METINGEN OUDE SYSTEEM Om voor en na de renovatie het verschil in de afvoercapaciteit te bepalen en de over- en onderdrukken in de standleiding te vergelijken zijn in de oude standleiding de drukken gemeten op verschillende hoogten. Men voert een zogenaamde maximum lozingsvolumestroom-test uit door tegelijkertijd negen closets op de 35e, 36e en 37e bouwlaag te spoelen, waardoor de standleiding wordt belast met 13,2 l/s een waarde die dicht bij de maximaal berekende belasting van 14 l/s ligt. Men registreert de druk in de standleiding op meerdere hoogten; op de 34e bouwlaag direct onder de drie bouwlagen waar de spoeling plaatsvindt, op de 23e bouwlaag net boven de versleping van de standleiding en op de 3e bouwlaag, aan de voet van de standleiding. Tijdens deze test worden eveneens op drie bouwlagen de hoogte van het waterslot gemeten. De maximum lozingsvolumestroom-test is vijf keer herhaald. In figuur 4 staan de gemiddelde onder- (grijze kolom) en overdrukken (witte kolom) aangegeven van de vijf gelijktijdige spoelingen. Boven de nullijn zijn de overdrukken af te lezen met een maximum van circa 100 Pa aan de voet van de standleiding en onder de nullijn de onderdruk-

TM0914_otsuka_2207f.indd 26

-Figuur 6- Drukregistratie gedurende een week van de heren standleiding

ken in de standleiding met een minimum van -330 Pa ter plaatse van de versleping die de grenswaarde van 400 Pa tamelijk dicht nadert. Figuur 5 toont de in de standleiding gemeten hoogten van de watersloten. De rode lijn geeft de waarden aan van de oude standleiding. In figuur 5b is te zien wat een onderdruk van 330 Pa tot gevolg heeft. Het waterslot op de 23e verdieping geeft het grootste hoogteverschil te zien; tussen de 15 en 23 mm. Naast de maximum lozingsvolumestroomtest registreert men gedurende een werkweek de druk in de standleiding. Men voert deze metingen uit op dezelfde bouwlagen als tijdens de maximum lozingsvolumestroom-test op de 34e, 23e en 3e bouwlaag zowel voor de standleiding van de heren- als voor de standleiding van de damestoiletten (zie de figuren 5 en 6). De meetgegevens geven aan dat de onderdruk in beide standleidingen de vereiste grenswaarde van -400 Pa niet onderschrijdt,

terwijl de overdruk in beide standleidingen op de 3e bouwlaag, aan de voet van de standleiding, de 400 Pa overschrijdt tot 500 Pa voor de standleiding van de damestoiletten en 864 Pa voor de standleiding van de herentoiletten, het tweevoudige van de toegestane waarde van 400 Pa. Uit een analyse van de meetgegevens blijkt dat de drukpieken voornamelijk optreden rond lunchtijd wanneer meerdere personen gebruik maken van het toilet en de keuken op de hoogste bouwlaag in bedrijf is.

â&#x20AC;&#x201A; METINGEN NIEUWE SYSTEEM Nadat het rioleringssysteem is vervangen doet men dezelfde metingen als aan het oude systeem. Zo voert men wederom een maximum lozingsvolumestroom-test uit met de gelijktijdige spoeling van negen closets op de 35e, 36e en 37e bouwlaag met een lozingsvolumestroom van 13,2 l/s. De onderdruk in de standleiding reduceert op de 34e met 200

TVVL Magazine | 09 | 2014 RIOLERING

28-8-2014 14:29:31

Pa en op de 23e bouwlaag met 100 Pa. De gearceerde staven in figuur 4 geven de onderdruk aan na het vervangen van het rioleringssysteem. De drukvariatie in de stankafsluiters neemt eveneens af met een factor van twee à drie. Dit is te zien in figuur 7. De rode lijn representeert de druk voor de vervanging en de zwarte lijnen na de vervanging van de standleiding. In de nieuwe standleiding worden geen grote uitschieters meer gevonden in overdruk tijdens de lunch ten gevolge van lozingen in de keuken op de hoogste bouwlaag. De overdruk gemeten aan de voet van de standleiding is in sterke mate gereduceerd tot 40 Pa (was 500 Pa) in de standleiding voor de damestoiletten en tot 58 Pa (was 864 Pa) in de standleiding voor de herentoiletten. De onderzoekers stellen dat de hoge overdrukken gemeten in de standleiding voor de vervanging veroorzaakt werden door wandoneffenheden (plaatselijke vernauwingen van de diameter) ten gevolge van veroudering. Hierbij moet aangetekend worden dat een nieuw schoon systeem wordt vergeleken met een 40 jaar oud systeem met inwendige corrosie.

CONCLUSIE De onderzoekers stellen dat het onderzoek aantoont dat voor hoogbouw het nieuwe SF-LV-afvoer rioleringssysteem met een wervel T-stuk met beluchtingsaansluiting een goede vervanger is voor het indirect parallel ontspanningssysteem. Het SF-LV- rioleringssysteem is in staat om het water hygiënisch af te voeren. Het systeem is in staat met een diameter van 110 mm de berekende maximum lozingsvolumestroom van 14,1 l/s af te voeren, terwijl bij toepassing van het indirect parallel ontspanningssysteem een standleiding met een diameter van 150 mm nodig is. Met een diameter van 110 mm voldoet het systeem aan de eisen zoals gesteld in de Japanse norm Shase-S218 ten aanzien van de toegestane belasting en maximaal toegestane onder- en overdrukken in de standleiding. De kleinere diameter is vooral bij vervanging een groot voordeel. Het plaatsen van de standleiding in een bestaande leidingschacht wordt daardoor vereenvoudigt. De montagekosten en de kosten voor het materiaal liggen lager.

TVVL Magazine | 09 | 2014 RIOLERING

TM0914_otsuka_2207f.indd 27

W.J.H. Scheffer

W.G. van der Schee

1. Proposal of a Method for Renewing Drainage Stack Systems for Use in Super High-Rise Buildings and a Method of Improving Drainage Performance Thereof; M. Otsuka; CIB W062; Nagano 2013. 2. Shase-S 206:2009, Plumbing Code 3. Shase-S 218:2008, Testing Methods of Flow Capacity for Drainage System in Apartment Houses

-Figuur 7- Verschil in waterhoogte in sifons op meerdere bouwlagen. De rode lijn representeert de waterhoogte voor de vervanging.

M. Otsuka

REFERENTIES

28-8-2014 14:29:34

Veel voorkomende oorzaken

Problemen in circulerende warmtapwatersystemen Veel circulerende warmtapwatersystemen behalen niet de vereiste watertemperaturen. Het vergroten van de circulatiepomp en het plaatsen van thermostatische inregelventielen in deelringen blijkt in de praktijk veelal niet tot de gewenste verbetering te leiden. In dit artikel wordt, op basis van praktijkervaringen, ingegaan op enkele veel voorkomende oorzaken. J ( Johan) van den Brink, Econosto

Goed ontworpen circulerende warmtapwaternetten zijn bacterieel veilig, gebruiken niet meer energie dan strikt noodzakelijk is en vragen beperkt onderhoud en beheer. De praktijk is dikwijls anders. De systemen kennen in de praktijk problemen met te lage temperaturen en een hoog energiegebruik. Het oplossen van die problemen moet het niveau van ‘trial en error’ ontstijgen. Dit artikel wil hieraan een bijdrage leveren. De vereiste warmtapwatertemperaturen volgens NEN 1006 en de Waterwerkbladen staan in tabel 1. Voor circulerende systemen moet het warmwatertoestel een watertemperatuur van 65°C tot 70°C leveren. Een hogere temperatuur is onwenselijk omdat de kalkafzetting dan sterk toeneemt. Waterwerkblad 4.4 A adviseert dan ook een maximale temperatuur van 70°C. Indien er risico op verbranden is moet voor een lagere temperatuur op het tappunt worden gekozen Een veel gebruikt ontwerpuitgangspunt is een warmtapwateraanvoertemperatuur van 65°C en een retourtemperatuur van minimaal 60°C. De afkoeling, ∆T, is dan 5 K.

55 65 60

TM0914_vdbrink_2207g.indd 28

ECON 2014

-Figuur 1- Minimale temperaturen in een woninginstallatie en in een circulerend warmtapwatersysteem.

∆T = P/(c * qm) P = warmteverlies W c = soortelijke warmte water J/kg.K qm = massastroom, voor water gelijkgesteld aan de volumestroom In formule (1) is te zien dat ∆T kleiner wordt als het warmteverlies P kleiner wordt of de volumestroom qv groter. Hieruit volgt dat in dit voorbeeld te weinig water circuleert om het warmteverlies te dekken. De lage retourtemperatuur is het gevolg van een te groot warmteverlies of te weinig circulerend water.

VOORBEELD 1: Eén circulatiering In een installatie met één circulerende ring is het verschil tussen de temperatuur van het aanvoerwater en het retourwater bij de boiler 15 K (figuur 2). Het temperatuurverschil in een leidingnet wordt bepaald met de volgende formule (1):

Warmteverlies Het warmteverlies van een leiding wordt, naast de lengte, bepaald door de leidingdiameter, de isolatiedikte en -kwaliteit en het temperatuurverschil tussen leiding en omgeving. Om dit warmteverlies te compenseren is circulerend water nodig. Tabel 2 geeft een indicatie van de

55 65 50 ECON 2014

-Figuur 2- Installatie met te lage retourtemperatuur

minimaal benodigde volumestroom om het (koperen) leidingnet op de gewenste temperatuur te houden. Circulerende warmtapwaterleidingen worden zelden volledig geïsoleerd. Uittapleidingen worden niet geïsoleerd om deze zo snel mogelijk af te laten koelen. Afsluiters en wanden vloerdoorvoeringen worden in de praktijk veelal niet geïsoleerd en ook de bevestiging

TVVL Magazine | 09 | 2014 WARMTAPWATER

4-9-2014 11:19:10

Woninginstallaties

tappunt

=>55°C

Woninginstallaties circulerend

tappunt

=>60°C

Collectieve installaties

tappunt

=>60°C

Collectieve installaties

circulerend leidingnet

=>60°C

-Tabel 1- Temperaturen volgens NEN 1006

Aanvoertemperatuur 65°C Retourtemperatuur 60°C Omgevingstemperatuur 20°C Isolatie Diameter uitwendig

ongeïsoleerd

10 mm

20 mm

l/h.m

3,3

1,3

1,0

3,9

1,5

1,1

5,4

2,0

1,4

6,4

2,3

1,6

7,7

2,8

1,9

8,9

3,2

2,1

-Tabel 2- Indicatie minimaal benodigde volumestroom zonder toeslag isolatiefouten

20 mm isolatie dikte

lengte

l/h .m

l/h

geïsoleerd

2,80

1,4

3,92

toeslag

25%

0,98

totaal

4,90

-Tabel 3- Voorbeeld stijgleiding warmtapwater met toeslag voor onvolkomenheden in isolatie

20 mm isolatie dikte

lengte

l/h .m

l/h

geïsoleerd

2,55

1,4

3,57

ongeïsoleerd

0,50

5,4

2,70

totaal

6,27

-Tabel 4- Aanpassing voorbeeld van stijgleiding warmtapwater met toeslag voor ongeïsoleerde aftakking, afsluiter en vloerdoorvoering

veroorzaakt een extra warmteverlies. In de berekeningen wordt dan ook een toeslag gegeven op het warmteverlies van het geïsoleerde leidingnet om deze ‘onvolkomenheden’ in de isolatie en bevestiging te compenseren. Als voorbeeld nemen we een stijgleiding van een warmtapwatersysteem op één verdieping. Bij een isolatiedikte van 20 mm en een toeslag voor onvolkomen isolatie van 25% is er 4,9 l/h nodig.

TVVL Magazine | 09 | 2014 WARMTAPWATER

TM0914_vdbrink_2207g.indd 29

Maar het warmteverlies is in werkelijkheid groter. Aangenomen is dat de waterleiding in de vloerdoorvoering tegen de mantelbuis aanligt en dat door geleiding in de mantelbuis het warmteverlies even groot is als van een ongeïsoleerde leiding. De aftakking met afsluiter is niet geïsoleerd en een conservatieve schatting is dat het warmteverlies gelijk is aan 0,25 m ongeïsoleerde leiding. Er is dan 6,27 l/h aan circulerend water nodig.

De toeslag zou in dit geval 60% i.p.v. 25% moeten bedragen. De invloed van bevestigingsmiddelen is hierin niet meegenomen. Van bestaande installaties is de isolatie vaak in slechte conditie waardoor de invloed van niet geïsoleerde leidingdelen groot is. Nieuwe installaties worden beter geïsoleerd met dikkere en betere isolatiematerialen om het warmteverlies en de benodigde pompenergie te beperken. Ook hier geldt dat, door beter isoleren, de invloed van niet geïsoleerde delen steeds groter wordt en de toeslag voor onvolkomen isolatie hierop moet worden aangepast. Volumestroom en circulatiepomp In voorbeeld 1 is ∆T 15 K. Uit formule (1) blijkt dat het vergroten van de volumestroom met een factor 3 de ∆T doet afnemen tot de gewenste waarde van 5K. Het drukverlies neemt globaal toe met de tweede macht van de snelheid: ΔP2 = ΔP1 * (V2 /V1)2. Het vermogen van een pomp is evenredig met de opvoerdruk en de volumestroom. Omdat de temperatuur in het leidingnet hoger wordt ten opzichte van de omgeving neemt ook het warmteverlies toe. Ook hiervoor moet weer extra water worden gecirculeerd. In eerder genoemde voorbeeld neemt het pompvermogen met een factor 39,3 toe. Tabel 6 geeft de maximale toename van het energiegebruik van de pomp in enkele situaties weer. In de praktijk word regelmatig getracht om de retourtemperatuur omhoog te brengen door de ΔT te verkleinen, bijvoorbeeld van 10 K naar 5 K. De opvoerdruk van de pomp moet dan 4 x zo hoog worden. Als er oorspronkelijk een pomp met een opgenomen vermogen van 100 W was geplaatst zal door het verzwaren van de circulatiepomp het energiegebruik toenemen van 876 kWh naar 8.410 kWh per jaar. Het verzwaren van de circulatiepomp is in het algemeen een weinig effectieve en energetisch slechte oplossing. Daarnaast kunnen de stroomsnelheden zo hoog worden dat in koperen buis erosie optreedt. Volumestroom, weerstand en leidingdiameters. In de Waterwerkbladen is als ontwerprichtlijn een stroomsnelheid van 1,5 m/s voor warmtapwaterleidingen en 0,7 m/s vermeld voor circulatieleidingen, dit om erosie te voorkomen. Voor kleine diameters is de snelheid van 0,7 m/s onrealistisch hoog vanwege het dan optredende drukverlies. Tabel 7 geeft het optredende drukverlies en de bijbehorende volumestromen weer voor koperen leidingen met een toeslag voor plaatselijke weerstanden van 25%. Bij het verlagen van de stroomsnelheid zal het drukverlies op meer aanvaardbare waarden

4-9-2014 11:19:10

∆T werkelijk

∆T gewenst

toename debiet

toename drukverlies

toename pompvermogen

toename overtemperatuur

1,13

39,30

toename qv t.b.v. extra overtemperatuur toename energiegebruik incl. hogere overtemperatuur

-Tabel 5- Toename pompvermogen bij het verlagen van ∆T van 15 naar 5K

temperatuur

toename

aanvoer °C

retour °C

energiegebruik

1,00

9,60

39,30

114,59

-Tabel 6- Relatie afname ∆T en toename energiegebruik circulatiepomp bij vergroten van de volumestroom

Maximum snelheid en drukverlies diameter uitw.

stroomsnelheid

volumestroom

drukverlies

m/s

l/h

kPa/m

0,7

198

0,941

0,7

335

0,678

0,7

778

0,396

0,7

1.296

0,286

Aanbevolen maximum snelheid diameter uitw.

stroomsnelheid

volumestroom

drukverlies

m/s

l/h

kPa/m

0,4

112

0,345

0,5

238

0,366

0,6

666

0,299

0,7

1.296

0,286

-Tabel 7- Volumestroom en drukverlies bij de maximale stroomsnelheid van 0,7 m/s en bij een lagere stroomsnelheid

70 80 60 ECON 2014

-Figuur 3- Installatie met verhoogde warmtapwatertemperatuur

temperatuur

-Figuur 4- Kunststof leiding na veelvuldig thermisch desinfecteren

maximale tijd

°C

jaar

°C

jaar

°C

100

uur

TM0914_vdbrink_2207g.indd 30

-Tabel 8- Temperatuurbestendigheid kunststof waterleidingen

komen. Bij het toepassen van kunststof leidingsystemen moet ook aandacht worden besteed aan de weerstand van persfittingen. Bij sommige fabrikanten is de doorlaat zo vernauwd dat de weerstand van één T-stuk gelijk is aan de weerstand van 3 m buis. Verhoging watertemperatuur Om de, in het kader van veilig legionellabeheer, gewenste temperaturen te behalen in het volledige leidingnet wordt in de praktijk weleens de temperatuur van het warmwatertoestel verhoogd (figuur 3). Er vindt dan veel meer kalkafzetting plaats in het warmwatertoestel, het warmteverlies en daarmee het energiegebruik neemt toe maar ook het risico op verbranding. Een ander risico is de verkorting van de levensduur van kunststof leidingsystemen. De meeste kunststof leidingsystemen worden beproefd volgens tabel 8. Bij verhoging van de watertemperatuur kan de levensduur van kunststof leidingsystemen dus negatief worden beïnvloed.

VOORBEELD 2 Systemen met deelringen Grotere warmtapwatersystemen zijn meestal uitgevoerd met deelringen. De vuistregel ‘retourleiding twee maatsprongen kleiner dan de aanvoer’ is alleen geschikt voor een enkele ring en geeft voor een systeem met deelringen veel te kleine diameters voor de deelringen aan het eind van het systeem. In het verleden zijn circulerende systemen, zowel handmatig als met een computerprogramma, berekend met een gelijke ∆T per deelring. De consequentie is dat de volumestroom per deelring gelijk is. Verderop in het systeem koelt het water dan te ver af. Daar is juist een kleinere ∆T en dus een grotere volumestroom nodig. Bij oudere installaties is hiermee geen rekening gehouden en zijn de leidingdiameters, met name aan het eind van het systeem, te klein. Het plaatsen van inregelafsluiters helpt hier niet. De ∆T per deelring moet afnemen naarmate de afstand ten opzichte van de boiler groter wordt. De volumestroom moet dan groter worden. De huidige rekenprogramma’s verwerken dit op de juiste manier. De consequentie is dat de circulatieleiding aan het eind van het leidingnet vaak relatief ruim bemeten moet zijn. In figuur 6 is de volumestroom in de laatste deelring tweemaal groter dan in de eerste deelring. Om te zorgen dat de volumestromen per deelring de juiste waarde hebben moet, naast een goede berekening, worden ingeregeld. Omdat de temperaturen in het net variëren met de volumestroom, en dus ook met de afname van warmtapwater, is handmatig inregelen op basis van temperatuur in de praktijk eigenlijk

TVVL Magazine | 09 | 2014 WARMTAPWATER

4-9-2014 11:19:10

niet mogelijk. Daarom is het toepassen van thermostatische inregelventielen in vrijwel alle situaties de beste oplossing. In de laatste deelring wordt wel een hand-inregelafsluiter geplaatst. -Figuur 5- Leidingsysteem met gelijke ∆T per deelring en te lage temperaturen aan het eind

CONCLUSIE Goed isoleren en de juiste isolatiewaarde en toeslagen in de warmteverliesberekening opnemen zijn de eerste voorwaarden om een goed en economisch functionerend circulerend warmwatersysteem te verkrijgen. Het vergroten van de circulatiepomp zorgt zelden voor voldoende verhoging van de temperatuur van het circulatiewater maar zorgt wel voor een verhoging van het energiegebruik en het risico op erosie. De leidingdiameters aan het eind van een circulerend warmtapwaternet moeten ruim bemeten zijn, omdat de volumestroom in de laatste deelring(en) relatief groot kan zijn.

-Figuur 6- Leidingsysteem met grote volumestroom over de laatste deelring

De touwtjes in handen

Dit artikel is een samenvatting van een presentatie die met een uitgebreide toelichting is te downloaden via Econosto.nl.

@HCSMeetRegel

Ook de parameters verstelbaar via HCS Beheer app.

Onderhoud Onderhoud aan uw regeltechnische installatie was nog nooit zo eenvoudig.

Het controleren van temperaturen door het gehele pand en eventueel gelijk af te ijken, luchtzijdig inregelen kan met één druk op de knop, ventilatie aan, uit zetten of in toeren regelen. Dit alles kan nu allemaal door één monteur gedaan worden. Hierdoor bespaart u in uw onderhoudskosten. Heeft u een installatie met meerdere onderstations, geen probleem alle regelsystemen zijn in één oog opslag in te zien.

DIRT-SEP - GROFVUILVANGFILTERS AIR-SEP 1 TOESTEL MET 8 FUNCTIES: • DRUKBEHOUD • EXPANSIE • ONTGASSING • BIJVULLING • WATERBEHANDELING • SUSPENSIEVUILVANG • ENERGIEBESPARING • CO2-REDUCTIE

KOREX Benelux B.V.

Vraag ons of uw installatie klaar is voor deze nieuwe mogelijkheid van bedienen.

Tjalk 13B, 2411 NZ Bodegraven T: +31 (0) 172 611719 F: +31 (0) 172 617927 E: info@korexbenelux.com I: www.korexbenelux.com

Herkenbaar, vertrouwd en innovatief

www.hcs-ba.nl - info@hcs-ba.nl - Tel. 010-4580000

1000-21-3000-3169 2013-09 VV+ UNETO-VNI Kleur: FC

1_4_stA4_93x130_fc_A.indd 1

TVVL Magazine | 09 | 2014 WARMTAPWATER

TM0914_vdbrink_2207g.indd 31

04-09-13 10:58

4-9-2014 11:19:11