Dimensionieren von Trinkwasserleitungen in Gebäuden DIN 1988-300 ÖNORM EN 806-3 15. November 2012 September 2012 Erich Draxler 1
Inhalt O Ermittlung der Rohrdurchmesser nach DIN 1988-300 O Berechnen der Rohrinnendurchmesser nach ÖNORM EN 806-3 O Theoretische Hintergründe O Beispiel September 2012 Erich Draxler 2
Vergangenheit/Gegenwart Normalinstallationen Spezialinstallationen September 2012 Erich Draxler 3
Anwendungsbereiche ÖNORM B 2531-2 DIN 1988-300 ÖNORM EN 806-3 O Trinkwasser-Installationen innerhalb von Gebäuden und Grundstücken O Kalt- und Warmwasserleitungen O Einfamilienhäuser O Wohngebäude O Bürogebäude O Wohngebäude O Bürogebäude O Verwaltungsgebäude O Hotelbetriebe O Kaufhäuser O Krankenhäuser (Bettenstationen) O Schulen O Einfamilienhäuser O Wohngebäude O Bürogebäude September 2012 Erich Draxler 4
DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 5
Anwendungsbereich O Spezialinstallationen O Drucknachweise (DEA) O Wohngebäude O Büro- und Verwaltungsgebäude O Hotelbetriebe O Kaufhäuser O Krankenhäuser (Bettenstationen) O Schulen September 2012 Erich Draxler 6
Wesentliche Änderungen O O O O O O O Absenkung der Berechnungsdurchflüsse von Wasch- und Geschirrspülmaschinen Anpassung der Spitzenvolumenströme (z. B. Stockwerksbereich) Ausschluss sog. vereinfachter Rechengänge Beginn der Bemessung der Rohrleitungen nach dem Wasserzähler differenzierte Berechnung der Ringleitungen in der Stockwerksverteilung modifizierte Berechnung der Zirkulationssysteme (ähnlich DVGW W 553) Dokumentation der Berechnungsergebnisse!!!! Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 7
Begriff Nutzungseinheit (NE) Ein Raum mit Entnahmestellen im Wohngebäude (z. B. Bad, Küche, Hausarbeitsraum) oder auch im Nichtwohngebäude, wenn von einer wohnungsähnlichen Nutzung auszugehen ist (Bäder im Hotel, Altenheim, Bettenhaus eines Kranken-hauses u. ä.). Die Nutzung ist dadurch charakterisiert, dass maximal zwei Entnahmestellen zugleich geöffnet sind. Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 8
Begriff Nutzungseinheit (NE) September 2012 Erich Draxler 9
Berechnungsgang Quelle: DIN 1988-3 September 2012 Erich Draxler 10
S1 S2 13,60 m Brausekopfhöhe NE WC NE Bad NE Küche 3.OG 10,60 m 2.OG 7,60 m Beispiel 1.OG 4,60 m 2,80 m EG S3 * 1,00 m m 3 C 0,00 m KG September 2012 Erich Draxler 11
Berechnungsdurchflüsse und die Mindestfließdrücke Grundsätzlich sind für die Bemessung der Rohrdurchmesser die Angaben der Hersteller über die Berechnungsdurchflüsse und die Mindestfließdrücke der Entnahmearmaturen zu berücksichtigen. Die in der Tabelle 2 angegebenen Referenzwerte dürfen nur unter den dort genannten Voraussetzungen verwendet werden. Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 12
Tabelle 2 Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 13
Wichtige Hinweise in Tabelle 2 O O Hersteller müssen den Mindestfließdruck und die Berechnungsdurchflüsse auf der Kalt- und auf der Warmwasserseite angeben. Bemessung der Rohrdurchmesser mit Angaben der Hersteller O Abweichungen von Tabelle 2 O O Herstellerangaben unter den in der Tabelle genannten Werten O O Dimensionierung mit geringeren Werte (hygienische und wirtschaftliche Gründen), muss mit dem Bauherrn vereinbart werden Dimensionierung nicht mit geringeren Werte, Tabellenwerte einsetzen Herstellerangaben über den in der Tabelle genannten Werten O Dimensionierung mit den Herstellerwerten (MUSS) Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 14
Waschtischarmatur Quelle: Hansgrohe 4 l/min = 0,067 l/s KW: 0,034 WW: 0,034 September 2012 Erich Draxler 15
Küchenarmatur Quelle: Hansgrohe 7 l/min = 0,12 l/s KW: 0,06 WW: 0,06 September 2012 Erich Draxler 16
Badewanne 11 l/min = 0,18 l/s KW: 0,09 WW: 0,09 Quelle: Kludi September 2012 Erich Draxler 17
Badewanne-Thermostat 12 l/min = 0,2 l/s KW: 0,1 WW: 0,1 Quelle: Kludi September 2012 Erich Draxler 18
Thermostat-Batterie F September 2012 Erich Draxler 19
Berechnungsdurchfluss Quelle: DIN 1988-3 September 2012 Erich Draxler 20
Summendurchfluss Bei der Berechnung von Leitungsanlagen sind grundsätzlich alle Entnahmestellen mit ihren Berechnungsdurchflüssen einzusetzen. Hiervon ausgenommen ist der Fall, wenn in einer Nutzungseinheit (NE) ein zweites Waschbecken, eine Duschwanne zusätzlich zur Badewanne, ein Sitzwaschbecken ein Urinal oder Zapfventile in Vorräumen von Toilettenanlagen vorhanden ist. Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 21
Zuordnung Summendurchfluss Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 22
Entnahmestellen F September 2012 Erich Draxler 23
Spitzendurchfluss Quelle: DIN 1988-300 F September 2012 Erich Draxler 24
Summen- Spitzendurchfluss Schule DIN 1988 TEIL 3; Ermittlung des Spitzendurchflusses über den Summendurchfluss Projekt: Bearbeiter: Datum: Blatt-Nr.: Mindestfließdruck Steigleitung (Strang) Nr. Geschoß Anzahl Entnahmearmatur, Entnahmearmaturenkombination Mischwasser p minfl TW Berechnungsdurchfluß TWW TW TWW TW TWW - - - - mbar l/s l/s l/s l/s l/s l/s l/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20 WC 0,13 2,60 6 DU 0,15 0,15 0,90 0,90 38 WT 0,15 5,70 29 WT 0,07 0,07 2,03 2,03 14 Pis 0,30 4,20 1 Spüle 0,07 0,07 0,07 0,07 1 WM 0,25 0,25 1 GS-Gewerblich 0,20 0,20 Anteil Stockwerksleitungen Summendurchfluß Steigleitungleitungen V & R V & R V & R V & R V & R V & R R V & Summendurchfluss 18,95 Spitzendurchfluss 6,33 Bemerkungen: März 2012 Erich Draxler 25
Volumenstrom Schule März 2012 Erich Draxler 26
Spitzendurchfluss Schule 1,80 1,60 1,40 1,20 Volumenstrom [l/s] 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 März 2012 Erich Draxler 27
Spitzendurchfluss Schule 1,70 1,60 1,50 1,40 1,30 1,20 1,10 Volumenstrom [l/s] 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 09:00:00 09:05:00 09:10:00 09:15:00 09:20:00 09:25:00 09:30:00 März 2012 Erich Draxler 28
Spitzenvolumenströme Schule 7,50 7,25 7,00 6,75 6,50 6,25 6,00 5,75 5,50 5,25 5,00 4,75 4,50 4,25 4,00 3,75 3,50 3,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00 DIN 1988-3, Kurve H/I DIN 1988-300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 März 2012 Erich Draxler 29
Spitzendurchfluss O Dauerverbraucher Der Durchfluss bei Dauerverbrauch wird zum Spitzendurchfluss der anderen Entnahmestellen addiert. Als Dauerverbrauch werden Wasserentnahmen mit einer Dauer von mehr als 15 min angesehen, z. B. Gartensprengventil. O Reihenanlagen Grundlage für die Berechnung ist der Summendurchfluss. Mit dem Betreiber ist die Gleichzeitigkeit der Wasserentnahme festzulegen. Die Spitzendurchflüsse der Reihenanlage und anderer Teilbereiche im Gebäude sind zu addieren, wenn sie gleichzeitig auftreten können. Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 30
Spitzendurchfluss O Sonderbauten, Gewerbe- und Industrieanlagen In Industrie-, Landwirtschafts-, Gärtnerei-, Schlachthof-, Molkerei-, Wäschereibetrieben, Großküchen, öffentlichen Bädern usw. muss der Spitzendurchfluss in Absprache mit dem Betreiber der Anlage aus dem Summendurchfluss ermittelt werden. Dies gilt auch für Teilbereiche von Trinkwasser-Installationen, z. B. Gewerbebetriebe in Wohnhäusern. Die Spitzendurchflüsse der Teilbereiche der Trinkwasser-Installation sind zu addieren, wenn sie zeitlich zusammenfallen. Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 31
Druckliniengefälle Rohrreibungsdruckgefälle O Versorgungsdruck O Höhenunterschied O Wasserzähler O Apparate 12,95 m Brausekopfhöhe I II O Mindestfließdruck 14 W9 W6 W8 W7 19 3,3 W13 3,3 1,6 1,8 13 0,6 12 1,2 8 3,3 1,2 9 1,2 W5 3,3 0,1 11 0,1 3,1 10 3,1 O Stockwerksleitungen 2,70 m 6,0 6,2 3,5 8,5 * O Rohrreibung 1,00 m m 3 3 2,3 2 4 4,8 C W1 1,3 15 10,3 O Einzelwiderstände 0,00 m 1 8,7 5,4 20 5,3 O Gerades Rohr September 2012 Erich Draxler 32
Mindestversorgungsdruck I O WVU O Mindest-Versorgungsdruck p min,v O O an der Anschlussstelle Hauseintritt O Druckminderventile O Ausgangsdruck O p Druckminderventil O DEA (DIN 1988-5) F September 2012 Erich Draxler 33
Mindestversorgungsdruck II O vom WVU genannte Mindestdruck (Fließdruck) nach dem Wasserzähler O kein Hauswasserzähler; Fließdruck nach der Hauptabsperreinrichtung (HAE) O Es liegt in der Verantwortung des Planers/Installateurs, diese Angabe einzuholen und in der Verantwortung des WVU, diesen Druck anzugeben. O Mindestversorgungsdruck in der Versorgungsleitung; Hausanschlussleitung und der Hauswasserzähler 850 hpa Quelle: DIN 1988-300 F September 2012 Erich Draxler 34
geodätischer Höhenunterschied O Messstelle von p minv O hydraulisch ungünstigsten, z. B. höchstgelegenen, Entnahmestelle F September 2012 Erich Draxler 35
Druckverluste in Apparaten I O Herstellerangaben O Diagramme O Wertepaar O Durchfluss O Druckverlust O k VS -Wert O ζ-wert September 2012 Erich Draxler 36
Druckverluste in Apparaten II Wird unmittelbar vor der Entnahmearmatur ein Einzeltrinkwassererwärmer installiert, ist dessen Druckverlust als Apparatedruckverlust zu erfassen. Bei Speichern (Einzeltrinkwassererwärmer) darf er vernachlässigt werden, bei Durchfluss- Trinkwassererwärmern (Einzeltrinkwassererwärmer) sind die Druckverluste nach den Angaben des Herstellers zu berücksichtigen. Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 37
Druckverluste in Apparaten III Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 38
Mindestfließdruck O Mindestfließdruck an der hydraulisch ungünstigsten, meist höchstgelegenen, Entnahmestelle. O Tabelle 2 O Herstellerangaben September 2012 Erich Draxler 39
Thermostat-Batterie F September 2012 Erich Draxler 40
Vereinfachter Berechnungsgang O Prozentueller Anteil der Einzelwiderstände O Nur bei Wohnhausanlagen O 40 % - 60 % vom Gesamtdruckverlust O Erste Näherung beim differenzierten Verfahren Quelle: DIN 1988-300 F September 2012 Erich Draxler 41
Rohrreibungsdruckgefälle DIN 1988-300; Rohrreibungsdruckgefälle Projekt: Bearbeiter: Datum: Blatt-Nr.: Nr. Benennung Zeichen Einheit Strang 1 Mindestversorgungsdruck p min V hpa Druckverlust aus geodätischem 2 p geo hpa Höhenunterschied 3 Druckverlust in Apparaten Wasserzähler p WZ hpa Wohnungsw asserzähler p WZ hpa Filter p FIL hpa Enthärtungsanlage p EH hpa Dosieranlage p DOS hpa Gruppen-Trinkw assererw ärmer p TE hpa w eitere Apparate p AP hpa w eitere Apparate p AP hpa w eitere Apparate p AP hpa Mindestfließdruck 4 p min FL hpa Entnahmearmatur: Waschtisch 5 Summe der Druckverluste aus 2 bis 4 SDp hpa bei abgleichender Berechnung: Druckverlust 6 aus Rohrreibung und Einzelw iderständen in S(R.l+Z ) hpa bereits berechneten TS bis TS verfügbar für Druckverlust aus 7 Rohrreibung und Einzelw iderständen, S(R.l+Z ) v hpa Wert aus 1 minus Wert aus 5 a % 8 geschätzter Anteil für Einzelwiderstände p R hpa 9 verfügbar für Druckverluste aus Rohrreibung, Wert aus 6 bzw. 7 minus Wert aus 8 p R hpa 10 Leitungslänge l ges m verfügbares Rohrreibungsdruckgefälle, 11 R v hpa/m Wert aus 9 geteilt durch Wert aus 10 F September 2012 Erich Draxler 42
Auswahl der Rohrdurchmesser Spitzendurchfluss Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 43
Auswahl der Rohrdurchmesser Spitzendurchfluss NE Der Spitzendurchfluss in jeder Teilstrecke einer NE ist der Summendurchfluss der beiden größten an der Teilstrecke installierten Entnahmestellen (unabhängig vom berechneten Spitzendurchfluss). Wird an eine Teilstrecke (z. B. in der Steigleitung) eine zweite NE angeschlossen, addieren sich die Spitzendurchflüsse der beiden NEs, sofern der sich damit ergebende Spitzendurchfluss kleiner ist als der berechnete. Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 44
Spitzendurchfluss NE F September 2012 Erich Draxler 45
Auswahl der Rohrdurchmesser I Daten O Herstellerangaben O Rohrabmessungen O Zeta-Werte O Bezugstemperatur O Kaltwasser 10 C O Warmwasser 60 C Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 46
Auswahl der Rohrdurchmesser II Fließgeschwindigkeit Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 47
Auswahl der Rohrdurchmesser III Druckverlust Rohr Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 48
Auswahl der Rohrdurchmesser IV Einzelwiderstände Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 49
Auswahl der Rohrdurchmesser V Einzelwiderstände Quelle: DIN 1988-300 September 2012 Erich Draxler 50
Auswahl der Rohrdurchmesser VI Quelle: Geberit September 2012 Erich Draxler 51
Auswahl der Rohrdurchmesser VII DIN 1988-300; Ermittlung der Rohrdurchmesser Projekt: Bearbeiter: Datum: Blatt-Nr.: Strang Nr.: Rohrw erkstoff: Σ TS l DN d a s d i v R Σ ζ Z R xl+z - m l/s l/s l/s l/s l/s - mm mm mm m/s hpa/m - hpa hpa diff S (R.l+Z )v S (R.l+Z ) Quelle: Geberit F September 2012 Erich Draxler 52
ÖNORM EN 806-3 Vereinfachtes Verfahren September 2012 Erich Draxler 53
Anwendungsbereiche ÖNORM B 2531-2 DIN 1988-3 ÖNORM EN 806-3 O Trinkwasser-Installationen innerhalb von Gebäuden und Grundstücken O Kalt- und Warmwasserleitungen O Einfamilienhäuser O Wohngebäude O Bürogebäude O Wohngebäude O Bürogebäude O Verwaltungsgebäude O Hotelbetriebe O Kaufhäuser O Krankenhäuser (Bettenstationen) O Schulen O Einfamilienhäuser O Wohngebäude O Bürogebäude September 2012 Erich Draxler 54
Anwendungsbereich O Normalinstallationen O kein größerer Entnahmearmaturendurchfluss als in Tabelle 2 (1,5 l/s), O kein höherer Spitzendurchfluss als nach Bild B.1 O keine Dauerverbraucher mit Trinkwasser versorgen September 2012 Erich Draxler 55
Bild A.1 Beispiel für eine Normal- Installation Quelle: ÖNORM EN 806-3 September 2012 Erich Draxler 56
Druckbedingungen O Ruhedruck an der Entnahmestelle O max. 500 kpa (Ausnahme: Entnahmearmatur für Garten/Garage: max. 1 000 kpa); O Fließdruck an der Entnahmestelle min. 100 kpa. O Einige Entnahmearmaturen, z. B. thermisch gesteuerte Mischer, können einen höheren Fließdruck erfordern. September 2012 Erich Draxler 57
Thermostat-Batterie September 2012 Erich Draxler 58
Zulässige Fließgeschwindigkeiten O Sammelzuleitungen, Steigleitungen, Stockwerksleitungen O max. 2,0 m/s O Einzelzuleitungen O max. 4,0 m/s September 2012 Erich Draxler 59
Anmerkungen O Einsetzbar für O Einfamilienhäuser, Mehrfamilienhäuser O Vorprojektierung, wenn kein Drucknachweis erforderlich ist, O Berücksichtigt keine unterschiedlichen Gebäudetypen O Dimensionierung der Rohrleitungen für alle anderen Fälle nach DIN 1988 September 2012 Erich Draxler 60
Beispiel September 2012 Erich Draxler 61
Tabelle 2 Quelle: ÖNORM EN 806-3 September 2012 Erich Draxler 62
Auswahl der Rohrdurchmesser Quelle: ÖNORM EN 806-3 September 2012 Erich Draxler 63
Auswirkungen F September 2012 Erich Draxler 64
DVGW-Arbeitsblatt W 553 September 2012 Erich Draxler 65
DVGW-Arbeitsblatt W 553 O O Enthält Regeln für die Auslegung von Zirkulationssystemen. Es werden drei Verfahren unterschieden: O O O Kurzverfahren (ohne Berechnungen, für Ein- und Zweifamilienhäuser) vereinfachtes Verfahren (einfache Berechnungen, für alle Anlagen) differenziertes Verfahren (genauere Berechnungen, für alle Anlagen) O Ziel der Berechnungen ist die Ermittlung der zur Deckung der Wärmeverluste nötigen Volumenströme in jedem Rohrsegment. September 2012 Erich Draxler 66
Temperaturabfall θ = 2,5 K θ = 2,5 K θ = 2,5 K θ min = 55 C September 2012 Erich Draxler 67
Berechnung? ON B 5019 September 2012 Erich Draxler 68
DVGW-Arbeitsblatt W 553 O O O O Realisierung über die Zirkulationsleitungen und die Zirkulationspumpe. Die Rohrleitungen müssen nach den anerkannten Regeln der Technik gedämmt werden (ÖNORM M 7580, ÖNORM H 5155). Die Fließgeschwindigkeit in den Rohrleitungen soll 0,5 m/s nicht überschreiten (in Pumpennähe bei Nicht-Kupferleitungen auch 1,0 m/s). Ein hydraulischer Abgleich der Anlage ist zwingend nötig. September 2012 Erich Draxler 69
Viel Erfolg!!!! erich.draxler@bnet.at September 2012 Erich Draxler 70
Kurzverfahren Quelle: DVGW W 553 September 2012 Erich Draxler 71
Bild B.1 Quelle: ÖNORM EN 806-3 September 2012 Erich Draxler 72