EW04 Omslag 600
Februari 2020

Gepast leidingontwerp door goed inschatten verbruik

Rekenregels voorkomen overdimensionering drinkwaterinstallatie

02 07 01

Het is van belang dat het ontwerp van drinkwaterinstallaties zo goed mogelijk aansluit bij het verwachte waterverbruik. Op die manier kan het materiaalgebruik efficiënter en kan in sommige gevallen ook het energiegebruik lager. Maar een op het verbruik afgestemde installatie is vooral van belang voor een betere waterkwaliteit. Rekenregels helpen de installateur bij het ontwerp om een nauwkeurige inschatting te maken van het waterverbruik.

Een expertgroep heeft op initiatief van Techniek Nederland aanvullende rekenregels opgesteld om een goede schatting te maken van het waterverbruik. In Isso-publicatie 55 zijn voor enkele standaardgebouwen al langere tijd rekenregels opgenomen, gebaseerd op Simdeum-simulaties (zie kader). Met als doel het ontwerp van drinkwaterleidingsystemen zo goed mogelijk aan te laten sluiten op het verwachte verbruik. Vanuit de installatiemarkt ontstond een groeiende behoefte om deze regels verder te optimaliseren en ook rekenregels te ontwikkelen voor nog meer gebouwen. Op initiatief van en in samenwerking met Techniek Nederland is een uitbreiding voor de utiliteitsbouw tot stand gekomen. De bestaande rekenregels boden maar in een beperkt aantal gevallen soelaas. Installateurs van drinkwaterleidinginstallaties liepen bij het ontwerp met zekere regelmaat tegen de beperkingen aan. Bij de bouw van een kantoor bijvoorbeeld, werd eenvoudigweg uitgegaan van het aantal medewerkers dat in het kantoor zou komen te werken. Op basis daarvan kon met behulp van de bestaande rekenregels in Isso 55, versie 2013 de dimensionering van het systeem worden bepaald. Dat werkte lange tijd alleszins redelijk, totdat op een zeker moment de bestekken niet meer het aantal werknemers vermeldden, maar het aantal toiletten. Dat maakte het met de bestaande rekenregels lastig een nauwkeurig op het gebruik berekend ontwerp te maken. De medewerkers zijn de gebruikers van de sanitaire voorziening en hun aantal is dus leidend voor het gebruik. Uiteraard kon het verbruik wel enigszins worden ingeschat. Installateurs hadden zo allemaal hun eigen berekening, maar van een eenduidig toegepaste methode was geen sprake. Met de uitbreiding van de rekenregels kan nu naast het aantal medewerkers ook het aantal toiletten in de berekening worden meegenomen.

02 07 02

Expertgroep

Henk-Jan Rijneveld van Sanitair Installatie Hoogendoorn uit Woerden was een van de deskundigen in de expertgroep die aan de uitbreiding van de rekenregels heeft gewerkt. ‘Om bij het voorbeeld van het kantoor te blijven; het was met de huidige bestekken die wij krijgen voorgeschoteld moeilijk in te schatten hoeveel mensen er bijvoorbeeld gebruik zouden maken van de toiletgroepen. Dat wil je zo nauwkeurig mogelijk weten, omdat het aantal bepalend is voor de dimensionering van het systeem. Als je dat niet weet is het voor de calculatie lastig. Nu is het eenvoudig om het waterverbruik te achterhalen door het invullen van een aantal parameters.’ Bij hotels hanteren veel adviseurs en installateurs nog steeds de q√n-methode, een betrekkelijk grove benadering voor het bepalen van de maximum-moment-volumestroom. Het is een methode die al vele decennia in gebruik is en waarvan bekend is dat het waterverbruik behoorlijk wordt overschat. Dat is niet het geval bij de bestaande rekenregels, gebaseerd op  Simdeum-simulaties. Maar deze rekenregels konden niet in alle gevallen worden toegepast. Vooral het ontwerp van de installatie van grote hotels met veel kamers was complex. Rijneveld: ‘Tappunten in kamers, bedrijfskeuken, restaurants of zwembaden waren in de bestaande rekenregels voor de ontwerper als het ware één groot watervragend pakket. De hotelkamers hebben we nu losgemaakt van de overige functies. Met de nieuwe rekenregels vult de adviseur het aantal kamers in en met een paar klikken is de maximum moment volumestroom warm en koud water bekend, en kunnen de leidingen naar de hotelkamers puur worden gedimensioneerd op het verbruik in de kamers. Dat betekent dat de dimensionering meer in overeenstemming is met het daadwerkelijk verbruik.’

02 07 03

Voorkomen overdimensionering

Om klachten te voorkomen kiezen installateurs bij het ontwerp van drinkwaterleidingsystemen voor zekerheid. Die zekerheid realiseren zij door de leidingsystemen groter te dimensioneren dan strikt nodig is. Omdat de nieuwe rekenregels veel nauwkeuriger aansluiten bij het verwachte toekomstige gebruik, is overdimensionering niet meer nodig. Dat kan tot een behoorlijke correctie in het ontwerp leiden. Rijneveld noemt een voorbeeld: ‘Met de aanvullende rekenregels komt de maximale volumestroom voor een hotelvleugel met twintig kamers - douchetype III voor koud water - uit op 1,33 l/s, terwijl met de oude methode gedimensioneerd zou moeten worden op 1,7 l/s. Voor warm water liggen de waarden op respectievelijk 0,72 l/s en 0,94 l/s.’ De aanvullende rekenregels, die een nauwkeuriger waterverbruik voorspellen, leiden bij de installatie direct tot een kostenbesparing, omdat minder materiaal (kleinere diameters, minder beugels et cetera) nodig is. Maar wellicht nog belangrijker is het gezondheidsaspect. Een ontwerp dat nauwkeuriger aansluit bij de toekomstige vraag, levert een betere kwaliteit van het drinkwater. Wanneer in een hotelvleugel voor het leidingsysteem een bepaalde diameter is toegepast, terwijl volstaan had kunnen worden met een kleinere diameter, zal minder verversing in de leiding optreden. Daarmee neemt de kans toe dat verontreinigingen zich aan de wand hechten. Vooral in gebouwen met hogere omgevingstemperaturen, zoals een hotel, wordt daarmee onnodig risico opgezocht. Hoe langer het water in de leidingen stilstaat, hoe groter de kans dat het water opwarmt, hoe meer kans op aangroei van de biofilm. Ook energetisch is er een voordeel. Een op het juiste watergebruik berekende installatie kan doorgaans met een kleiner circulatiesysteem volstaan dan een overgedimensioneerde installatie.

‘Omdat nieuwe rekenregels aansluiten bij verwachte gebruik is overdimensionering niet meer nodig’

Zorginstellingen

Ook installateurs die zorgstellingen tot hun opdrachtgevers mogen rekenen, vroegen zich af of de bestaande rekenregels moeten worden aangepast. Het blijkt namelijk dat douchen en baden in de huidige praktijk nogal is gaan afwijken van de situatie zoals die pakweg tien jaar geleden was. Het wassen van de cliënten blijkt in de meeste zorginstellingen te gebeuren met vochtige doekjes, waarbij er soms helemaal geen water meer aan te pas komt. Ook verschilt per instelling de duur en de frequentie van het douchen. Er zijn regels uitgewerkt voor twee soorten wasregimes (1x per 5 dagen gedurende 8 minuten douchen en 1x per week gedurende 5 minuten douchen). De simulaties gaan ervan uit dat alle cliënten even vaak en even lang douchen. Bepalend voor het verschil in waterverbruik is vooral de inzet van bedpanspoelers.

Studentencomplexen

Bij de sterke groei van studentencomplexen gaat het bij de bouw doorgaans om repeterend werk. Installateurs willen dan ook graag gaan werken met rekenregels die specifiek voor dit type gebouwen zijn geschreven. Deze installateurs kunnen - blijkt uit de studie van de expertgroep - zonder problemen gebruik maken van de bestaande rekenregels uit Isso 55 die betrekking hebben op het ontwerp van leidinginstallaties voor studio’s. Bij de ontwikkeling van studentenhuisvesting gaat het net als bij studio’s meestal om individuele kamers, waarbij de student beschikt over een eigen douche, toilet en kleine keuken. Alleen de wasmachine is een gedeelde voorziening. Dit maakt dat studentenkamers zeer goed vergelijkbaar zijn met studio’s. De enige verschillen die relevant zijn voor het waterverbruik, zijn dat de wasmachine in de studentenkamer ontbreekt en dat een studio in 20 procent van de gevallen bewoond wordt door twee personen. In een studentencomplex woont slechts één student per kamer. Simdeum-simulaties laten zien dat het waterverbruik goed vergelijkbaar is met wat de rekenregel voor studio’s voorspelt. Als er al sprake is van overdimensionering van de leidingen, dan zal die maar erg klein zijn.

Simdeum geeft oplossing voor probleem van gelijktijdigheid

Simdeum is een model dat waterverbruik simuleert en een handreiking geeft voor de oplossing van het probleem van gelijk­tijdigheid. Het simuleert het verbruik per tappunt en aggregeert dit tot de watermeter. Er is onderscheid tussen warm en koud water en er wordt rekening gehouden met  technische aspecten van de verschillende tappunten, zoals volumestroom en volume, maar ook met de gewoontes van de verschillende type gebruikers, zoals bewoners, kantoormedewerkers of  hotelgasten. Tijdstip van douchen, de duur van het douchen, frequentie van het toiletbezoek; het zijn allemaal zaken op basis waarvan Simdeum een simulatie maakt. Hiermee kan worden ingeschat hoeveel tappunten tegelijk open kunnen staan, waarna de gevraagde volumestroom kan worden berekend. Het levert een betere benadering van de maximum volumestroom dan bij de oude q√n-methode. Veel grote adviesbureaus zijn vooral werktuigbouwkundig georiënteerd en beschrijven de bestekken voor drinkwaterinstallaties nog volgens de q√n-methode. De sanitair installateur daarentegen heeft de laatste jaren een sterke voorkeur om drinkwaterinstallaties te ontwerpen met rekenregels gebaseerd op de simulatie, omdat de uitkomsten ervan dichter bij het toekomstige verbruik liggen. Niet zelden leiden de uitkomsten voor het ontwerp tot de nodige vragen en discussies tussen installateur en adviseur.
Om de aanvullende rekenregels snel te implementeren in de praktijk richt de expertgroep zich vooral op de installateur. Het Excel-bestand van de aanvullende rekenregels is te downloaden op de site van Techniek Nederland. De regels zullen ook worden opgenomen in een herziene versie van Isso 55, waarna deze ook worden geïntegreerd in de calculatiesoftware van Vabi en Bink.

Tekst: Mari van Lieshout
Illustratie: Maarten de Vries

Meer weten over de nieuwste installatietechnieken en de laatste richtlijnen?
Meld u dan nu aan voor onze gratis tweewekelijkse nieuwsbrief.