Berekening HWA capaciteit

Bepaling van de benodigde capaciteit van HWA-buizen en dakgoten

Hoeveelheid neerslag
Theoretische beschouwingen tonen aan dat in Nederland op onze geografische breedte de maximale regenintensiteit 540 – 600 (l/s)/ha is. Wordt het  hemelwaterafvoersysteem van een gebouw of woning hierop gebaseerd dan zal een HWA-systeem nooit overlopen. Binnen de normalisatie is de vraag gesteld of het reëel is om de kosten van de dimensionering voor zo’n zware regenintensiteit opwegen tegen het ongemak van het overlopen.

Daarbij moet rekening gehouden worden dat de capaciteit van het openbaar riool niet toereikend zal zijn. Men zal moeten accepteren dat eens in de 5 jaar het HWA-systeem kan overlopen, wat acceptabel wordt geacht. Bij deze kans hoort een regenintensiteit van 0,03 (l/s)/m² ofwel 1,8 (l/min)/m². De hoeveelheid neerslag op een dakoppervlak wordt bepaald door het effectieve dakoppervlak in m² te vermenigvuldigen met de regenintensiteit (i) => l/min. Met deze af te voeren hoeveelheid neerslag per tijdseenheid kunnen de afmetingen van het HWA-systeem worden berekend.

Berekenen van de afmetingen
Voor het berekenen van de afvoercapaciteit voor een dak zijn bepalend de afmeting van de HWA-buizen en het aantal HWA-buizen. Dit wordt bepaald door het dakoppervlak, de hoeveelheid neerslag en de afvoercapaciteit. Aan de hand daarvan is de keuze voor de (standaard) goot te maken. Als richtlijn voor de berekeningen dienen NEN 3215 en NTR 3216.

De Regenbelasting
Bepaling hoeveelheid neerslag Qh op een dak gebeurt met de formule:
Qh = ( α x i ) x ( βx F )      (formule 1)
Qh = de hemelwaterbelasting in liters/minuut (l/min).
α = de reductiefactor voor de regenintensiteit voor platte daken
α = 0,60 plat dak met ballast van grind
α = 0,75 voor de overige platte daken
Voor alle overige gevallen ( dus alle hellende daken) geldt  α = 1,
platte daken voeren het water namelijk vertraagd af.
i  = regenintensiteit en is 1,8 liter /(minuut, m2)
β = reductiefactor voor de dakbreedte en wordt bepaald door de dakhelling
F = oppervlak van het dak

Het dakoppervlak “F”
Figuur 1 en 2 tonen verschillende dakvormen.

Bepalen van het dakoppervlak “F”
Het dakoppervlak wordt bepaald met het product van de lengte (l) en de effectieve breedte (b) van
het dakvlak. De effectieve breedte wordt bepaald met de reductiefactor ß.

Effectieve breedte van het dak en de reductiefactor ß
De dakhelling ε bepaalt de reductiefactor ß. Ook muren dragen bij aan de afvoer van hemelwater
(ß = 0,3). In de norm wordt aangegeven dat geen horizontale projectie wordt toegepast.
Tabel 1 geeft de reductiefactoren bij de diverse dakhellingen.

Reductiefactor α voor platte daken
Bij platte daken wordt de afvoer van regenwater naar de dakafvoer vertraagd. Hiervoor wordt de
regenintensiviteit (i) van 1,8 (l/min)/m² vermenigvuldigd met de factor α. Zie tabel 1.

De reductiefactoren α en β staan samengevat in tabel 1

Tabel 1

De reductiefactoren voor bepalen van belasting HWA-buizen bij een regenintensiteit (i) van 1,8 (l/min)/m²

Reductie

factoren

 (Denkbeeldig) dakvlak met dakhelling εPlatte daken

Platte daken

met grind

ε ≤45°45°- 60°61° – 85°86° – 90°

Reductiefactor

op dakbreedte

 β    1    0,8    0,6    0,3  1  1

Reductiefactor

bij platte daken

 α    1    1    1    10,750,60

Voor dakvoorbeelden zie fig.1 en 2.

Totale hoeveelheid neerslag Qh is nu te bepalen met formule 1.

Bepalen HWA-buis
Nu moet eerst het aantal HWA-buizen (n) worden bepaald. De af te voeren hoeveelheid
regenwater in l/min is bekend uit formule 1.
Randvoorwaarden:
– aantal HWA-buizen per lengte dakgoot, zie tabel 2.
– aantal HWA-buizen per m² dakoppervlak, zie tabel 3.

Tabel 2
Min. aantal HWA-buizen per lengte dakgoot

Tabel 3
Aantal dakafvoeren per dakoppervlak

Het aantal wordt in eerste instantie bepaald door het bouwkundig ontwerp.

Bij platte daken:
Onderlinge afstand tussen 2 dakafvoeren moet beperkt blijven tot 10 à 20 meter.
Plaats dakafvoer minimaal 1 meter vanaf hoek van de dakopstanden.

De af te voeren hoeveelheid water per HWA buis is “Qh : n” in l/min ( n = aantal HWA-buizen)
Afhankelijk van de omstandigheden is het aantal HWA-buizen te verhogen.

Tabel 4 geeft de keuze van de bijbehorende kleinste standaard dakgoot.

Grotere goten dan de vereiste minimum afmetingen kunnen altijd worden aangebracht.
De dakgoot moet uiteraard op afschot liggen en van laag naar hoog worden gemonteerd.

 

Rekenvoorbeeld Figuur 1

Figuur 1

Afmetingen
(L) = 22 m, (b) = 5 m, dakhelling ε = 40°
Enkelvoudig dak β = 1 α = 1, zie tabel 1
Berekenen hoeveelheid regenwater
Qh = α x i x β x F
= 1 x 1,8 x 1 x (22 x 5)
= 198 l/min.

Randvoorwaarden:
a)  aantal dakafvoeren per dakoppervlak:
dakoppervlak (F) = 110 m² => min. 2 HWA-buizen, zie tabel 3
b)  aantal HWA-buizen per lengte dakgoot:
gootlengte 22 meter (expansiestuk nodig). min. 2 buizen ø 80 mm, zie tabel 2.

Keuze HWA-buizen
2 HWA-buizen => 99 l/min => tabel 4 => ø 80 mm
dakgootkeuze bakgoot B37 of mastgoot M37, zie tabel 4

Tabel 4

Max. hoeveelheid water

Qh in l/min

Ø buis

min. Doorsnede (A) goot

(A ≥ 1,3 di²) in cm³

Kleinste type standaard goot **
    
117   80*

79

B37  of  M37
210 100*

125

B44  of  M44
338 120

181

B55

*           standaard HWA-buizen

**         B = bakgoot 37/44/55 = ontwikkelde breedte in cm.

M = mastgoot

Het tapeind voor een HWA-buis heeft een binnendiameter die minstens 4 millimeter kleiner is dan de nominale maat van de HWA-buis.

Deze inwendige diameter van het tapeind bepaalt de instroomcapaciteit van de HWA-buis of standleiding.

Tabel 5  Afvoercapaciteiten HWA-buizen

HWA l/s

HWA l/min

diameter

buis

doorsnede

buis

      1,1         66           60  mm           28  cm²
      2,5       150           80  mm           50  cm²
      4,5       270         100  mm           79  cm²
      7,3       438         120  mm         113  cm²
    13,8       828         150  mm

         177  cm²

 

De gegeven adviezen zijn geheel vrijblijvend. NedZink B.V. aanvaardt geen enkele aansprakelijkheid welke het gevolg is van of verband houdt met het hanteren van deze adviezen.