Januari 2010

Standleidingprotocol niet direct praktisch inzetbaar

Bedrijven van de Vakgroep Projectmatig Sanitair Installateurs (PSI ) van UNETO-VNI zijn steeds vaker betrokken bij de aanleg van riolering in hoogbouw. Een jaar geleden ontvingen de bedrijven het Standleidingmodel proRiool voor hoogbouw, waarmee door simulaties een beter inzicht van de werking van hoge standleidingen kan worden verkregen. Tijd voor een evaluatie.

In het najaar van 2008 ontvingen alle leden van de UNETO-VNI-Vakgroep Projectmatig Sanitair Installateurs (PSI) het Standleidingmodel proRiool voor hoogbouw. Met dit model van TNO kunnen vuilwaterstromen in een standleiding van torenhoge gebouwen worden gesimuleerd en de luchtdrukverschillen over de watersloten worden berekend. Na er een jaar mee te hebben gewerkt, was het tijd voor een evaluatie. Slechts drie leden van de vakgroep gaven gehoor aan de oproep tijdens een bijeenkomst hun bevindingen te delen, evenals een bedrijf van de Vakgroep Riooltechniek. Doel van de evaluatie was na te gaan wat de ervaringen met het computersimulatieprogramma zijn. In totaal namen twaalf personen deel, onder wie ook de onderzoeker van TNO en vier vertegenwoordigers van het secretariaat van UNETO-VNI en Isso.

Geen ervaring opgedaan

Aan het begin van de bijeenkomst gaf TNO eerst een korte uitleg, waarna voor iedereen duidelijk was dat het programma ‘slechts’ beoogt inzicht te geven in de drukniveaus die optreden, zodat daarmee het ontwerp van de riolering kan worden getoetst. Er ontspon zich een discussie over de verdeling van de totale belasting (die gelijk is aan de samengestelde afvoer, berekend uit de som van basisafvoeren) over de ‘slechts’ vijf invoerplaatsen op de standleiding. De benadering van de verdeling van de belasting op de standleiding is dan ook totaal afwijkend van de methode in NEN 3215.

Daarna kregen de nog niet-voorgestelde aanwezigen uit de ontwerppraktijk de gelegenheid zich voor te stellen en iets te zeggen over hun ervaringen met proRiool. Dat laatste viel niet mee. Zo liep Rinus Vogelaar, werkvoorbereider bij een groot installatiebedrijf, bij het gebruik van het programma tegen een foutmelding aan, waarover contact werd gezocht met TNO. ‘Daarna ben ik er niet meer aan toegekomen het programma verder te testen. Maar dat staat nu wél te gebeuren, omdat ik mede ben belast met de voorbereidingen voor een woontoren met 33 verdiepingen.’ Vogelaars’s collega Willem Olsthoorn is calculator-werkvoorbereider en heeft evenmin ervaring met het programma. Hij zou het wel prettig vinden zijn rioleringontwerpen voor hoogbouw te kunnen toetsen met proRiool. Voor de woontoren met 33 verdiepingen heeft hij gekozen voor het direct-parallelontspanningssysteem, bestaande uit twee standleidingen met daartussen een ontspanningsleiding die op elke verdieping tegenstrooms is gekoppeld aan de standleidingen.

Nauwluisterend model

Werkvoorbereider Hendrik Hogeveld werkt bij een sanitairinstallatiebedrijf dat hoofdzakelijk opdrachten uitvoert in de utiliteitsbouw. Hij is betrokken bij de oplevering van een kantoorgebouw van 165 m hoog, en bij het ontwerp van de riolering in drie torenhoge gebouwen van 150 m.

Hogeveld is met proRiool aan het ‘stoeien’ geweest en vindt dat het rekenmodel nauw luistert.‘Als je een aantal gegevens aanpast zie je meteen wat de gevolgen zijn. Het model laat niet toe het leidingbeloop, zoals dat in de praktijk wordt gemaakt, één op één over te nemen, omdat het aantal aansluitingen op de stand- leiding – ongeacht het aantal verdiepingen – beperkt is tot vijf.’ Hogeveld vraagt zich daarnaast af hoe je het beste om kunt gaan met verslepingen. Verder vindt de werkvoorbereider het moeilijk te bepalen welk vuilwaterprofiel (grootte en duur van de spoelhoeveelheid) moet worden ingevoerd voor de aansluiting van bij- voorbeeld een toiletgroep op de standleiding. ‘Je kunt voor die aansluiting maar één getal voor de volumestroom (in l/s) en één getal voor de tijdsduur invullen. Hoe zet je die getallen dan om voor een toiletgroep?’. Hogeveld heeft in elk geval wel met het programma gewerkt. Dat geldt niet voor Fred Fransen en Leen Bartels, beiden werkzaam bij een onderhoudsbedrijf voor rioleringsinstallaties. Wel worden ze bijna dagelijks ge- confronteerd met stankproblemen in de hoogbouw. Die problemen zijn vaak terug te voeren op ontwerp- en aanlegfouten, weten zij. De onderhoudsmannen hoopten tijdens de bijeenkomst kennis op te doen die zij kunnen gebruiken om problemen op te lossen die ze tijdens hun werk tegenkomen.

Werkvoorbereider Huib Lans, werkzaam bij een bedrijf dat hoofdzakelijk actief is in de woningbouw, kwam na invoering van enkele hoogtegegevens niet echt verder in het simulatieprogramma. Hij rekent er echter op dat het programma zo wordt aangepast dat na invoering van alle verdiepingen en basisafvoeren de diameter van de standleiding wordt getoond.

Werkvoorbereider Henk Soest heeft een project van dertig verdiepingen onderhanden, waarin het Sovent-systeem wordt toegepast. Met proRiool kan ook dit systeem worden getoetst, maar dat heeft Soest nog niet gedaan. De werking van de andere twee systemen die met proRiool kunnen worden gesimuleerd, zijn het primair-ontspanningssyteem en direct-parallelontspanningssysteem.

Drukniveaus

Lans, die al eerder aangaf andere verwachtingen te hebben van het computerprogramma, weet niet of installateurs op een simulatieprogramma zitten te wachten. Die hebben, volgens zijn zeggen, veel eerder behoefte aan een berekeningsprogramma, zoals Vabi dat biedt voor andere installaties. En, zoals hij simpel zegt: ‘Invoeren gegevens, druk op de knop en daar komt de diameter op het beeldscherm tevoorschijn.’ De werkvoorbereider weet niet hoe hij drukniveaus moet interpreteren die het simulatieprogramma genereert bij toetsing van een ontwerp. Achter zijn opmerking gaat mogelijk schuil dat hij onvoldoende inzicht heeft in de werking van riolering. Dat inzicht kan nu juist worden verbeterd met gebruik van het simulatieprogramma. In (leer)boeken zijn de stromingstoestanden in de binnenriolering sterk vereenvoudigd voorgesteld, ook met het oog op het eenvoudig houden van de daarop gebaseerde berekeningsmethoden. In werkelijkheid zijn de stromingstoestanden en het spel van water en lucht zeer complex. Hoe hoger wordt gebouwd, des te belangrijker het wordt inzicht te verkrijgen in de stromingstoestanden.

De capaciteit van standleidingen wordt beperkt door de noodzaak de maximale optredende drukniveaus te begrenzen tot 300 Pa (30 mm.wk). Die begrenzing is gerelateerd aan de restwaterslothoogte van een U-buisvormige stankafsluiter, na beïnvloeding van de voorgeschreven initiële waterslothoogte (minimaal 50 mm) door onderdruk (verlies waterslothoogte maximaal 15 mm) en verdamping (verlies waterslothoogte maximaal 20 mm). De restwaterslothoogte bedraagt dan minimaal 15 mm en is bestand tegen een drukverschil van 30 mm.wk (2 x 15 mm.wk volgens de wet van de communicerende vaten in een U-buis). Met NEN 3215 en NTR 3216 kunnen de optredende drukniveaus niet worden berekend, met het simulatieprogramma wel.

Snelle leerschool

Aan het eind van de discussies, blijkt dat alleen Hogeveld echt met proRiool aan de slag is gegaan. Niet alleen de geringe opkomst, maar ook deze constatering is toch wel teleurstellend. En toch zijn alle deelnemende bedrijven betrokken bij torenbouw. Tijdens de uitgebreide toelichting door TNO over de mogelijkheden en het gebruik van proRiool, een presentatie die al eens voor de Vakgroep PSI is gegeven, laat Lans nog maar eens een keer weten dat niet alle installateurs geïnteresseerd zijn in de achtergronden van het ‘waarom’. ‘Het is voldoende als ze ons vertellen hoe het moet.’ Volgens TNO mag overigens niet het beeld ontstaan dat in alle bedrijven daarover zo wordt gedacht.

De onderzoeksorganisatie vindt Lans’ opmerkingen wel een belangrijk signaal vanuit de praktijk waarmee iets moet worden gedaan.
Het wordt Lans later op de bijeenkomst toch wel duidelijk dat alleen de ‘uitkomsten’ niet het inzicht verschaffen waarmee kan worden beoordeeld waarom iets goed of fout is (gegaan). Hij komt daarna dan ook met concrete voorstellen om het programma aantrekkelijker te maken voor de toetsing van een ontwerp, zoals een signalering bij overschrijding van het toegestane drukniveau.

Meer wensen

Tijdens de discussie worden meer verbeteringswensen genoemd. De deelnemers aan de evaluatie zien graag een ruime keuzemogelijkheid van opgeslagen standaardvuilwaterprofielen van lozingstoestellen en van groepen van toestellen, zoals van een badkamer in een woning of hotel, of van bijvoorbeeld een toiletgroep in een kantoorgebouw. Zij willen aangegeven zien hoe je een vuilwaterprofiel van een groep kunt samenstellen en ook hoe je de totale belasting van een standleiding over (het beperkt) aantal aansluitingen (invoerplaatsen) op de standleiding verdeelt. Het aantal invoerplaatsen zien zij graag verruimd, liefst maximaal. Met de huidige gelijke verdeling van de invoerplaatsen over de hoogte van de standleiding blijft de belasting van het onderste gedeelte van de standleiding feitelijk buiten schot. Voorgesteld is de laagste invoerplaats te kunnen vastleggen direct boven de aansluitingsvrije zone vanaf de standleidingvoet. Die hoogte bedraagt voor hoge standleidingen 9 m.

Grondleidingmodel en werkgroep

Een volgende stap is simulatie van het vuilwaterprofiel in de grondleiding, in samenhang met de weerstand van de lucht boven het waterprofiel dat uit de grondleiding moet kunnen ontwijken. Het grondleidingmodel, waarvan een voorlopige versie werd gepresenteerd, wordt na voltooiing gekoppeld aan het standleidingmodel van proRiool. Er wordt een werkgroep gevormd om met TNO te bekijken in hoeverre de kenbaar gemaakte wensen kunnen worden ingevuld. Ook wordt de mogelijkheid onderzocht met proRiool een praktisch hulpmiddel te ontwikkelen voor een aantal standaardleidingconfiguraties.

De namen van de genoemde personen zijn op hun verzoek gefingeerd.

Tekst: Will Scheffer
Fotografie: TNO