Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Rioleringsberekeningen
Rioleringsberekeningen zijn van oudsher het vakgebied van de civiele tekenaar/constructeur op een ontwerpbureau of tekenkamer. Heden ten dage worden ze op de computer uitgevoerd. Het is de kennis en ervaring van de ontwerper die ervoor zorgt, dat voor de leidingen geen onnodig grote diameter worden gekozen, wat extra kosten voor de bouw zou betekenen.
Riolering voor drekstoffen
Deze kan worden onderscheiden in huisriolering en gemeenteriolering.
Huisriolering
De capaciteit van de riolering is recht evenredig met zijn inhoud en met weinig afschot. Bij een groter wordende leidingdoorsnede neemt de vloeistofsnelheid iets af. Bij een veelvoorkomend afschot van 0,5 cm per meter is de vloeistofsnelheid ongeveer 5 dm/s.
| Lozingstoestel | Afvoercapaciteit in l/s volgens voorschrift | Berekende vloeistofdoorsnede bij een afvoersnelheid van 5 dm/s | Voorgeschreven uitwendige buisdiameter (Du in mm) | Gereduceerde diameter voor leidingen korter dan 1,5 m. |
|---|---|---|---|---|
| fontein | 0,1 | 0,02 | Du 40 = 0,09 dm2 | Du 32 |
| wasbak | 0,5 | 0,1 | Du 50 = 0,19 dm2 | Du40 |
| wasautomaat | 0,75 | 0,15 | Du 75 = 0,36 dm2 | Du 50 |
| badkuip | 1 | 0,2 | Du 75 = 0,36 dm2 | |
| toiletpot | 2 | 0,4 | Du 110 = 0,8 dm2 |
Samengestelde afvoer van lozingstoestellen
Door een onregelmatig gebruik van meerdere aansluitingen geldt voor ieder punt van het rioolstelsel de sommatieformule Qs = 0,5 x W.som Qi, waarin W. het wortelteken is en Qi de l/s zijn die in de 2e kolom van de tabel staan. Bij een gemiddelde woning is het afvoertotaal : Qs = 0,5 x W.( 4 x 0,5 + 4 x 0,75 + 2 x 2 ) = 1,5 l/s. Omdat de drekstoffen behoren te drijven moet de leidingdoorsnede minstens 2 x groter zijn dan de vloeistofdoorsnede.
Gemeenteriolering
De capaciteit van de drekwater-riolering is gebaseerd op het ledigen van een stortbak van 10 liter gedurende 5 seconden per uur ( 2 l/s ). Tengevolge van spreiding tussen de stortbak en de aansluiting op het gemeenteriool geldt bij die aansluiting 1 l/s gedurende 10 seconden. Als de kans op gelijktijdig gebruik van meerdere aansluitingen gesteld wordt op : 1 op 1, 2 op 4, 3 op 9, enz, dan geldt de sommatieformule Qs = W.x, waarin x het aantal aansluitingen is en Qs de liters die per seconde achter dat aantal passeren.
In de volgende tabel staat in de 1e kolom het aantal aansluitingen, in de 2e kolom de berekende vloeistof in liters per seconde, in de 3e kolom de maximale vloeistofdoorsnede, in de 4e kolom het aantal aansluitingen x 10 dm3 en in de 5e kolom de vloeistoflengte met een gemiddelde doorsnede.
| Aantal aansluitingen | Berekende vloeistof in liters per seconde | Maximale vloeistofdoorsnede | Aantal aansluitingen x 10 dm3 | Vloeistoflengte met een gemiddelde doorsnede |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 0,2 dm2 | 10 dm3 | 10 m |
| 4 | 2 | 0,4 dm2 | 40 dm3 | 20 m |
| 16 | 4 | 0,8 dm2 | 160 dm3 | 40 m |
| 64 | 8 | 1,6 dm2 | 640 dm3 | 80 m |
| 256 | 16 | 3,2 dm2 | 2560 dm3 | 160 m |
Bij 256 woningaansluitingen en 64 huizen per ha kan het woonwijkoppervlak 200 x 200 m2 zijn, waarbij een hoofdriool van 160 m lengte mogelijk is. Er is dan aan het eind van die leiding een kleine kans op een constante vloeistofstroom. Men kan dan stellen, dat er door 1000 inwoners aan het eind van een rioolsysteem, binnen een uur, een gelijkmatige drekwaterstroom van 1 l/s plaats vindt. ( +- 360 x 10 sec.)
Riolering voor hemelwaterafvoer
Ook deze kan worden onderscheiden in huisriolering en gemeenteriolering.
Huisriolering
Vóór de inwerkingtreding van het "Bouwbesluit 1992" gold voor de hemelwaterafvoer, dat het dakvlak in m2 gelijk moest zijn aan de doorsnede van de standleidingen in cm2. De afvoer in de standleiding geschiedt spiraalsgewijs tegen de buiswand, waardoor de helft van de doorsnede wordt gebruikt voor de afvoer en de andere helft voor ontluchting. De verticale snelheid is ongeveer 1 m/s. Voor de hoeveelheid afvoer rekende men voor 1992 dus met 0,05 l/s per cm2 afvoerbuis. Daarbij hoorde 0,05 l/s per m2 dak. Voor een bestraat gebied gold 150 l/s per ha gedurende 20 minuten, is 0,015 l/s per m2.
Bouwbesluit 1992
Dakvlakken die groter zijn dan 100 m2 moeten minimaal twee afvoeren hebben. De maximale gootlengtetussen hwa's is 125 x de diameter.
| Af te voeren regen per vlak | |
|---|---|
| schuine daken | 0,030 l/s per m2 |
| platte daken | 0,025 l/s per m2 |
| platte daken met grind | 0,018 l/s per m2 |
| bestrating | 0,015 l/s per m2 |
De standleiding verwerkt 0,1 l/s per cm2 doorsnede. ( was 0,05 l/s per cm2 )
| Standleiding | Doorsnede | Doorvoer |
|---|---|---|
| Du 60 | 25 cm2 | 2,5 l/s |
| Du 70 | 35 cm2 | 3,5 l/s |
| Du 80 | 46 cm2 | 4,6 l/s |
| Du 100 | 72 cm2 | 7,2 l/s |
| Du 110 | 80 cm2 | 8 l/s |
De voorgeschreven grondleiding is pvc Du 110.
Gemeenteriolering ( niet volgens Bouwbesluit )
Het gebruik van de hemelwater-riolering is gebaseerd op gelijktijdig gebruik van alle aansluitingen gedurende 20 minuten, waarbij door druk de snelheid horizontaal kan oplopen tot 2 m/s en waarbij de grondleiding geheel is gevuld met water. De berekening geschiedt niet per aansluiting maar per gebiedsoort. De basishoeveelheid hemelwater wordt gesteld op 150 l/s per ha, met onderstaande reductie in % [1]
| Bebouwing | Reductie |
|---|---|
| landhuisbebouwing 0,10-0,25 = +- 20% | 20 huizen/ha = 10% bebouwing |
| open bebouwing 0,25-0,50 = +- 40% | 40 huizen/ha = 20% bebouwing |
| gesloten bebouwing 0,50-0,70 = +- 60% | 60 huizen/ha = 30% bebouwing |
| stadsbebouwing 0,70-0,90 = +- 80% | o.a. met hoogbouw |
Gevolgen bebouwing op de natuur
Verharding ( bebouwing en bestrating ) beperkt de infiltratie van hemelwater, maar gaat het uitdrogen tegen. Bij 50% verharding kan na een droge zomermaand het vochtgehalte in de grond gelijk zijn aan een onverhard gebied. ( volgens 64 mm theorie )
Kansberekening bij onregelmatig gebruik
De kansberekening bij het gebruik van een riolering is zo gecompliceerd, dat er een gemiddelde wordt vastgesteld tuusen maximaal en minimaal gebruik. Bij maximaal gebruik aan het eind van de riolering wordt uitgegaan vanuit het begin, omdat de vloeistof zich dan verzamelt en bij minimaal gebruik wordt uitgegaan vanuit het eind.
Uitgangspunten:
- Een aansluiting is het punt waar de huisriolering aansluit op de openbare grondleiding.
- De tijdseenheid is de gebruikstijd van een aansluiting. ( 10 seconden lang 1 liter per seconde )
- De ongebruikstijd is een tijd tussen elkaar opvolgende tijdseenheden.
- Spreiding is het langer worden van de vloeistof, waardoor de doorsnede kleiner wordt.
- Dubbelgebruik is het samengaan van twee vloeistofstromen waarbij de doorsnede 2 x zo groot wordt.
- De vloeistofrichting bepaalt het begin en het eind van de grondleiding.
In eerste instantie wordt geen rekening gehouden met ongebruikstijd. Wanneer er twee aansluitingen zijn, waarbij er onder een geen vloeistof stroomt, dan is de kans op dubbelgebruik 50% oftewel 1/2. Bij meer dan twee aansluitingen wordt ter verenvoudiging van de kansberekening de eerste aansluiting het eerst geloosd. Bij 3 aansluitingen is de kans op die eerte lozing 1/3, waarna er 2 naast elkaar liggende aanluitingen overblijven met een kans op dubbelgebruik van 1/2. Aldus ontstaat een reeks als volgt : Bij 2 aansluitingen is de kans op dubbelgebruik 1/2 ; bij 3 aansluitingen 1/3 + 1/2 ; bij 4 : 1/4 + 1/3 + 1/2 enz. De kans op dubbelgebruik kan ook beschoud worden als een toename van de vloeistofdoorsnede, waarbij een vloeistofeenheid reeds aanwezig is. De reeks wordt dan : 1 + 0 ; 1 + 1/2 ; 1 + 1/2 + 1/3 ; 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 enz. die de formule "y = W.x" benadert.
In een alternatieve kansberekening wordt uitgegaan van 10 aaneengesloten aansluitingen, waarbij de eerste als eerste wordt geloosd. Vanaf het begin ontstaat een vloeistofreeks : 1 + 0 ; 1 + 1/9 ; 1 + 1/9 + 1/8 enz. In die reeks is het toenemend onderling verschil zo groot, dat die reeks slechts beperkt toepasbaar is en derhalve buiten beschouwing blijft. Bij minimaal gebruik van de riolering komt alleen enkelgebruik voor, waarvoor de formule "y = 1". Het gemiddelde van y = W.x en y = 1 is y = (W.x+1)/2
In tweede instantie wordt wel rekening gehouden met ongebruikstijd. De formule y = (W.x+1)/2 is gebaseerd op 10 aansluitingen per 100 m. De formule kan geschreven worden als y=(W.x+a)/(a+1), waarin x het aantal aansluitingen is en a de gemiddelde afstand tussen de aansluitingen is gedeeld door 10 (in meters). Die afstand is ongeveer rechtevenredig met de ongebruikstijd en heeft ook te maken met de totale lengte van de leiding.
- a = gemiddelde aanslutafstand / 10
Er is een kleine kans dat een leiding met 360 aansluitingen, die ieder 10 m van elkaar liggen aan het eind een doorstroming heeft van 1 l/s. Volgens (W.360+1)2 is dat 9,5 l/s. Het gemiddelde van beiden is 5,25 l/s. (W.360+3)/4=5,5, aldus :
- De vloeistofstroom in dm3/sec. is (W.x+a)/(a+1), waarbij a ligt tussen 0 en 3
Als de vloeistofsnelheid 5 dm/s is en de leidingdoorsnede min. 2 x de vloeistfdoorsnede, is de inwendige leidingdiameter : W.(2x4/3,1416x(W.x+a)/(a+1))/5 = W.(0,51x(W.x+a)/(a+1))dm. De factor 0,51 kan praktisch 0,6 zijn en de waarde van a ligt dan dichter bij 0 dan bij 3.
| Referenties: |
|