Jellema 6A Bouwtechniek Installaties
H 9.8 Dimensionering vuilwaterafvoer 9.8.1 Stappenplan Stap 1 Opstellen van het leidingplan In het leidingplan worden de ligging, het beloop, het (voorlopige) afschot van de leidingen en de locatie en het type lozingstoestel aangegeven.
Stap 2 Bepaling van basisafvoeren en ontwerpdebieten Voor de dimensionering van de leidingen is de maximale afvoer van de lozingstoestellen bepalend. In figuur 9.37 zijn de maximaal optredende waarden van de meest voorkomende lozingstoestellen opgenomen. Deze waarden noemen we de basisafvoeren voor de huishoudelijke lozingstoestellen.
Bijlage: Figuur 9.37 Basisafvoer van huishoudelijke lozingstoestellen en de minimale ontwerpmiddellijn van stankafsluiters en aansluitleidingen Op basis van de basisafvoer en de gelijktijdigheidscoefficient kunnen de ontwerpdebieten voor de leidingtrajecten worden vastgesteld.
Bijlage: Figuur 9.11 Gelijktijdigheidscoefficient p voor dimensionering vuilwaterafvoer De gelijktijdigheidscoefficient (p) = 0,5 (woonfunctie en vergelijkbaar) Indien op een leiding verschillende lozingstoestellen worden aangesloten, spreken we van een samengestelde afvoer Qi tot. De capaciteit van de samengestelde afvoer volgt uit de formule:
Formule:
qs = p • √ ∑qi [liter/s] Grijs Water..!! qs = 0,5 • √ 21,0* qs = 2,29 liters/s
*Voor de som v.d. samengestelde afvoer Qi
Formule:
tot
zie Bijlage: Lozingstoestellen (grijs water) per woningtype
qs = p • √ ∑qi [liter/s] Zwart Water..!! qs = 0,5 • √ 10,0* qs = 1,58 liter/s
*Voor de som v.d. samengestelde afvoer Qi tot zie Bijlage: Lozingstoestellen (zwart water) standleiding waarin: qs = de samengestelde afvoer voor huishoudelijk afvalwater in liter/s; p = de gelijktijdigheidscoefficient; qi* = de basisafvoer van het lozingstoestel in liter/s. Voor elke leiding of elke leidingtrajext kan zowel de samengestelde afvoer als de grootste basisafvoer Qiworden vastgesteld. De grootste waarde is maatgevend voor het ontwerpdebiet Qo.
Project appartementencomplex Delftlaan: Ontwerpdebiet (Q0) zwart water = 2.0 liter/s (basisafvoer) Ontwerpdebiet (Q0) grijs water = 2,29 liter/s (samengestelde afvoer) De ontwerpmiddellijn van beiden leidingen zijn 100mm3 = Standleiding diameter ∅ 110mm
Timothy Stassen
503330
1/7
Jellema 6A Bouwtechniek Installaties Stap 3 Dimensionering van de aansluitleidingen Een reductie van de binnenmiddellijn voor het staande deel van de aansluitleiding eclusief het horizontale deel tussen de stankafsluiter en het staande deel is toegestaan, mits er slechts een staand deel met een lengte van ten minste 1,50meter aanwezig is. Bovendien dient het staande deel niet langer te zijn dan 0,50meter.
Bijlage: Figuur 9.38 Procedure voor de dimensionering van de aansluitleiding Project appartementencomplex Delftlaan: Lengte ≤ 3,50m dus basiswaarde handhaven Stap 4 Dimensionering van de verzamel- of grondleiding Uitgangspunt bij het ontwerp is het in Nederland geldende primaire ontspanningssysteem. Dat betekent dat de verzamelleidingen niet geheel gevuld mogen raken. De vullingshoogte van een verzamelleiding bedraagt maximaal 70%. Het afschot van een liggende leiding is bepalend voor de afvoercapaciteit van de leiding. Deze is naar boven begrensd tot 1:50 en naar beneden tot 1:200. Dit enerzijds ter voorkoming van te grote stroomsnelheden die ten gevolge van hydraulische verliezen in bochten tot geheel gevulde buizen kunnen leiden, en anderzijds ter voorkoming van te lage stroomsnelheden die afzetting of zelfs verstoppingen kunnen veroorzaken.
Formule:
waarin: qa f C d l
qa = 315 • f • C • d5/2 • l1/2 [liter/s] qa = 315 • 1 • 4,442 • 0,15/2 • 1/101/2 qa = 1,40 liter/s = de afvoercapaciteit in liter/s; = de factor voor de invloed van bochten; = de coefficient van Chezy in m1/2/s; = de binnenmiddellijn in m; = het afschot in m/m.
Voor C, de coefficient van Chezy worden de hieronder genoemde figuren gebruikt. De factor f is gelijk aan 1 indien de maximaal gesommeerde absolute richtingsverandering de in figuur 9.41 aangegeven waarde niet overschrijdt. Bij overschrijding dient f = 0,85 worden aangehouden, tenzij bovenstrooms een ontspanningsmogelijkheid aanwezig is. Bijlage: Figuur 9.39 Afvoercapaciteit verzamel- en grondleiding voor afvoer huishoudelijk afvalwater voor f = 1
Bijlage: Figuur 9.40 Afvoercapaciteit verzamel- en grondleiding voor afvoer huishoudelijk afvalwater voor f = 0,85 Bijlage: Figuur 9.41 Maximaal gesommeerde absolute richtingsverandering Project appartementencomplex Delftlaan: Hoogste waarde van basisafvoer of samengestelde afvoer = 2,0 liters + 2,29 liter/s De ontwerpmiddellijn van beiden leidingen zijn 100mm3 = Standleiding diameter ∅ 110mm
Timothy Stassen
503330
2/7
Jellema 6A Bouwtechniek Installaties Stap 5 Dimensionering van de standleidingen Wanneer de lengte van de stand- en ontspanningsleiding niet meer bedraagt dan 10m, is s gelijk aan 1,4. In alle andere gevallen is s = 1,0. Voor de dimensionering van de standleiding is de afvoercapaciteit aan de voet van belang. Bij een standleiding die door versleping over meerdere delen is gesplitst.
Formule:
waarin: qa λ s d
qa = λ • s • d2 [liter/s] qa = 400 • 1,0 • 0,12 qa = 4,0 liter/s = de afvoercapaciteit standleiding in liter/s; = constante (400 m/s); = de afvoerfactor; = de binnenmiddellijn in m.
Project appartementencomplex Delftlaan: Afvoercapaciteit met gelijktijdigheidscoefficient (qs) = 0,5 • √ 4,0 = 1,0 liter/s. Ontwerpmiddellijn = 57mm. Standleiding diameter ∅ 75mm Stap 6 Dimensionering van de ontspanningsleiding De binnenriolering moet door middel van ten minste een ontspanningleiding van ten minste 69mm in verbinding staan met de buitenlucht. De ontwerpmiddellijn van een ontspanningsleiding moet gelijk zijn aan de ontwerpmiddellijn van de aangesloten standleiding. Indien aan de volgende voorwaarden wordt voldaan, is een reductie van een maatsprong op de binnenmiddellijn toegestaan: de totale lengte van de aangesloten standleiding is niet langer dan 20m; X -
de lengte van de ontspanningsleiding, inclusief de gereduceerde standleiding, is niet meer dan 10m;
-
in de ontspanningsleiding zijn niet meer dan vier bochtstukken van 90° (of zes bochtstukken van 45°) aanwezig.
V V
Bij aansluiting van twee of meer standleidingen op een gecombineerde ontspanningsleiding, moet deze laatste de ontwerpmiddellijn hebben van de grootste standleiding. Hiervoor is geen reductie toegestaan.
Stap 7 Dimensionering van de grondleiding Voor de dimensionering van een gecombineerde afvoer van huishoudelijk afvalwater en hemelwater mag ook deze formule worden toegepast.
Formule:
waarin: qa f C d l
qa = 315 • f • C • d5/2 • l1/2 [liters/s] qa = 315 • 1 • 6,281 • 0,15/2 • 1/51/2 qa = 2,80 liters/s = de afvoercapaciteit in liters/s; = de factor voor de invloed van bochten; = de coefficient van Chezy in m1/2/s; = de binnenmiddellijn in m; = het afschot in m/m.
Project appartementencomplex Delftlaan: Afvoercapaciteit (qa) = 2,80 liter/s. Ontwerpmiddellijn = 117mm. Standleiding diameter ∅ 125mm Timothy Stassen
503330
3/7
Jellema 6A Bouwtechniek Installaties
H 9.9 Dimensionering hemelwaterafvoer volgens principe van overlaatstroming 9.9.1 Stappenplan Stap 1 Vaststellen reductiefactoren op basis van daktype Bijlage: Figuur 9.43 Reductiefactoren α en β 2
Project appartementencomplex Delftlaan: Plat dak 235m ϕ α β
≤ 3° 0,75 1
Stap 2 Berekenen ontwerpdebiet standleiding Formule:
waarin: qh α i β F
qh = α • i • β • F [liter/s] qh = 0,75 • 0,03 • 1 • 235 qh = 5,3 liters/s = het ontwerpdebiet in liter/s; = de reductiefactor volgens figuur 9.43; = de regenintensiteit is 0,03 liters/(s • m ); = de reductiefactor dakbreedte volgens figuur 9.43; = het oppervlak dakvlak in m . 2
2
Stap 3 Reductiefactoren standleiding De afvoercapaciteit van de standleiding wordt mede bepaald door de vorm van de instroomopening.
conische dakafvoer overige gevallen
r = 1,2 r = 1,0
Vaak is er sprake van een belemmerde dakafvoer. Voor de berekeningen van de hwa-standleiding wordt van de meest ongunstige situatie uitgegaan.
bij instroming van een verzamelleiding in een standleiding bij vlakdakafvoeren en gootuitlopen* voor een lagere vooropstand en tevens dakrandafvoeren met een stadsuitloop
g = 1,0 g = 0,6 g = 0,3
* Dit geldt alleen wanneer de breedte van de goot minimaal 2 maal de ontwerpmiddellijn bedraagt met een minimum van 150mm en de vooropstand van de goot minimaal gelijk is aan de ontwerpmiddellijn van de standleiding.
Project appartementencomplex Delftlaan: r = 1 & g = 0,6 Stap 4 Ontwerpmiddellijn standleiding Bijlage: Figuur 9.44 Capaciteit standleidingen voor hemelwaterafvoer Project appartementencomplex Delftlaan: qh = 5,3 liters/s 7,8 liters/s Hieruit volgt een ontwerpmiddellijn d = 100mm. Standleiding diameter ∅ 125mm Timothy Stassen
503330
4/7
Jellema 6A Bouwtechniek Installaties Stap 5 Ontwerpmiddellijn verzamel- en grondleiding Formule:
waarin: qh C d l
qh = 400 • C • d5/2 • l1/2 [liter/s] qh = 400 • 6,9 • 0,15/2 • 0,151/2 qh = 51,75 liter/s = de afvoercapaciteit in liter/s; = de coefficient van Chezy in m1/2 /s volgens figuur 9.45; = de binnenmiddellijn in m; = het drukverlies in de leiding in mwk/m1.
Bijlage: Figuur 9.45 Afvoercapaciteit hemelwater verzamel- en grondleiding Het antwoord C (Chezy) is niet duidelijk, deze heb ik via internet opgezocht; (Rectangular Channel) (raughness coefficient) (hydraulic radius) (solve Chezy)
http://www.engineeringtoolbox.com/flow-section-channels-d_965.html http://www.engineeringtoolbox.com/mannings-roughness-d_799.html http://www.ajdesigner.com/phphydraulicradius/hydraulic_radius_equation.php http://www.ajdesigner.com/phpchezy/chezy_coefficient_equation.php
wetted perimeter (Pw) area of sectin flow (A) raughness coefficient (n) hydraulic radius (rh) Chezy coefficient (C)
=b+2•h =b•h = 0,025 [Earth] = 0,05m = 24,28
0,1 + 2 • 0,1 = 0,3m 2 0,1 • 0,1 = 0,01 m
Dit antwoord geeft een te groot afvoercapaciteit, daarom heb ik toch de 6,9 gepakt uit de figuur. Met een ontwerpmiddellijn van 100mm en een drukverlies per lengte eenheid van 15mmwk/m1. Project appartementencomplex Delftlaan: De totale afvoercapaciteit voor de verzamel- en grondleiding bedraagd 51,75 liter/s Deze hoeveelheid zal worden afgevoerd rondom het gebouw dmv een ontlastput.
Timothy Stassen
503330
5/7
Jellema 6A Bouwtechniek Installaties Bijlage: Lozingstoestellen (grijs water) per woningtype Wij hebben gekeken naar de ‘meeste’ lozingstoestellen op een standleiding (zie tekening Nr 10.04 “Doorsnede tbv Verticaal leidingverloop, Binnenriolering + HwA). Hieruit blijkt dat de schacht rechts (stramien 4+5) met woning type A2, B2 en C2 van toepassing zijn op het grijs water verloop. Woningtype A2 (grondgebonden woning) Lozingstoestel Basisafvoer Qi In l/s Handwasbak* Wasautomaat O,75 Wastafel 0,50 Douche (met opstand) 1 Keukengootsteenbak 0,75 Vaatwasmachine 0,75 Lekwater (condens) 0 Totaal:
3,75
Basiswaarde ontwerpmiddellijn aansluitleiding in mm3 57 44 57 57 57 34 Max: 57
* Dit lozingstoestel is niet van toepassing in deze berekening omdat deze leiding direct door de beganegrondvloer (kanaalplaat 260) gaat en deze dus niet op de standleiding wordt aangesloten.
2•Woningtype B2 (tussenliggend appartement) Lozingstoestel Basisafvoer Qi In l/s Handwasbak 0,5 Wastafel 0,5 Badkuip 1 Wasautomaat 0,75 Vaatwasmachine 0,75 Keukengootsteenbak 0,75 Lekwater (condens) 0
Basiswaarde ontwerpmiddellijn aansluitleiding in mm3 44 44 57 57 57 57 34
2 • 4,25 = 8,50
Max: 57
Douche (met opstand) Badkuip 2•Wastafel Handwasbak Wasautomaat Lekwater (condens) Vaatwasmachine Keukengootsteenbak
Basisafvoer Qi In l/s 1 1 2 • 0,5 = 1 0,5 0,75 0 0,75 0,75
Basiswaarde ontwerpmiddellijn aansluitleiding in mm3 57 57 44 44 57 34 57 57
Totaal:
5,75
Max: 57
Totaal: Woningtype C2 (penthouse) Lozingstoestel
Timothy Stassen
503330
6/7
Jellema 6A Bouwtechniek Installaties Vervolg Bijlage: Lozingstoestellen (grijs water) per woningtype Om de basisafvoeren Qi en het ontwerpdebiet Q0 te berekenen moeten alle basisafvoeren bij elkaar opgeteld worden. De basisafvoer is: Qi = 1,0 liter/s De som van de samengestelde afvoer is: Qi tot = A2 + 2 • B2 + C2 (woningtypes) Qi tot = 3,75 + 2 • 4,24 + 5,75 Qi tot = 21,0 liter/s Bijlage: Lozingstoestellen (zwart water) standleiding Wij hebben gekeken naar de meeste lozingstoestellen op een standleiding (zie tekening Nr 10.04 “Doorsnede tbv Verticaal leidingverloop, Binnenriolering + HwA). Hieruit blijkt dat de schacht rechts (stramien 4+5) met de woning type A2, B2 en C2 van toepassing zijn op het zwart water verloop. Lozingstoestel Closet, spoelvolume ≥ 7l
Basisafvoer Qi In l/s 2,0
Woningtype Woningtype A2 Woningtype 2 • B2 Woningtype C2
Hoeveel (stuks) 2 2•1=2 2*
Totaal:
5
Basiswaarde ontwerpmiddellijn aansluitleiding in mm3 100
* 1 lozingstoestel is niet van toepassing in deze berekening omdat deze leiding direct door de beganegrondvloer (kanaalplaat 260) gaat en deze dus niet op de standleiding wordt aangesloten.
Om de basisafvoeren Qi en het ontwerpdebiet Q0 te berekenen moeten alle basisafvoeren bij elkaar opgeteld worden. De basisafvoer is: Qi = 2,0 liter/s De som van de samengestelde afvoer is: Qi tot = 5 • 2,0 = 10 liters/s
Timothy Stassen
503330
7/7