Ontwikkelingen bij het verloop van de leidingen

Te lange stilstand van drinkwater in de drinkwaterinstallatie kan afzettingen en microbiologische problemen veroorzaken. Om die te beperken, is het verloop van de leidingen voor het behoud van de drinkwaterhygiëne daarom essentieel. Nadat het behoud van de waterkwaliteit in gebouwen sinds de jaren 1990 bij wetgevers, hygiënisten, ontwerpers, vaklui en exploitanten steeds meer aandacht kreeg, zorgde de industrie voor verbeterde producten. We geven u een overzicht van de belangrijkste ontwikkelingen inzake de leidingen en vertellen waarom installatie met T-stukken meestal de meest efficiënte en hygiënische keuze voor drinkwaterinstallaties is.

De belangrijkste voorwaarde voor het behoud van de drinkwaterkwaliteit in een drinkwaterinstallatie is een regelmatige waterverversing via alle aftappunten. Dat werd voor het eerst in 2013 in de toenmalige richtlijn 6023 van VDI/DVGW bindend bepaald. Toenmalige inzichten wezen er al op dat ongebruikte aftappunten ‘dode leidingen’ werden, ongeacht hoe de leidingen liepen. Om een regelmatige en volledige waterverversing al bij ‘normaal gebruik’ te bevorderen, moet een drinkwaterinstallatie zo ‘slank’ mogelijk ontworpen worden. Dat houdt in dat de waterinhoud en de oppervlakte zo beperkt mogelijk moeten zijn. Ook voor het aantal aftappunten geldt: zo veel als nodig, zo weinig als mogelijk. Zo is een hoge mate aan waterverversing tijdens de normale werking mogelijk. Bovendien kosten slanker ontworpen drinkwaterinstallaties tegelijk minder voor materiaal en energie. Zo gaan drinkwaterhygiëne, energie- en waterbesparing van meet af aan hand in hand – ook bij stagnatiespoelingen tijdens gebruiksonderbrekingen.

Venturi-inzetstuk in ringinstallaties

Bij installaties van kunststof zijn ringinstallaties met de integratie van alle aftappunten van een gebruikseenheid wijdverspreid. Daartoe wordt een eenvoudige verdeler op een verdeelleiding aangesloten, die beide uiteinden van de ring omvat. Vanaf ISH 2007 konden aftappunten met venturi-inzetstukken en ringinstallaties worden geïntegreerd. Bij de ringinstallatie zijn de aftappunten van een leiding ook via een ringleiding met elkaar verbonden, maar zijn beide uiteinden van de ring op een venturi-inzetstuk aangesloten. Dat venturi-inzetstuk is rechtstreeks in een verdeelleiding ingebouwd. Bij de doorgang creëert elk venturi-inzetstuk een drukverlies, dus tussen beide uiteinden van de aangesloten ring. Dat zorgt ervoor dat bij elke waterstroom in de verdeelleiding een deel van het drinkwater altijd ook door de telkens aangesloten ring stroomt. Dat principe functioneert echter slechts in één richting, wat belangrijk is! Dat betekent dat wanneer in een vooraf geplaatste ring een van de aftappunten wordt gebruikt, in de volgende ringen niets gebeurt. Voor een volledige waterverversing zijn bovendien enorme hoeveelheden spoelwater nodig, aangezien bij een spoeling in het laatste deel slechts 10% van het drinkwater door de ring en 90% direct door de venturi-inzetstukken loopt. Daardoor komt bij elke waterverversing altijd ook het stagnatiewater van de eerste ring deels weer in elke latere ring – waardoor zonder voldoende waterverversing hygiënische problemen zich snel in het hele gebouw kunnen verspreiden. Met het oog hierop is het begrijpelijk dat ook bij een dergelijke installatie de verplichting uit de Duitse drinkwaterverordening (TrinkwV) en de regelgeving blijft bestaan (DVGW W 551-4, VDI 6023 blad 1) om elk aftappunt te gebruiken. Alleen op die manier kunnen niet toegelaten dode leidingen vermeden worden. Om energetische redenen moeten ringinstallaties daarenboven in vraag gesteld worden. In vergelijking met installatie met T-stukken is het watervolume er ca. 25% hoger en de oppervlakken bijna een derde groter, waardoor vermijdbaar verlies van circulatiewarmte optreedt resp. het koude water de warmte in de zomer meer opneemt en in het te grote watervolume behoudt.

Alternatief: serieleidingen

Een andere optie waren serieleidingen, waarbij zelden gebruikte aftappunten, zoals kranen van badkuipen of leidingen in de tuin, doorstromend werden aangesloten. Bij deze installatievariant werd bovendien geadviseerd vaak gebruikte aftappunten, zoals wc’s, in het laatste deel te plaatsen. Later werden deze aftappunten meestal vervangen door spoelstations, omdat er toen nauwelijks elektronische aftapkranen met spoelfunctie bestonden. Door het beperkte berekeningsdebiet van gewoonlijk slechts 4 of 10 l/min kunnen spoelstations weliswaar helpen bij de algemene waterverversing, maar behalen ze nauwelijks relevante stroomsnelheden in grote verdeelleidingen of ringen. Daartoe moeten meerdere spoelstations of kranen tegelijk bediend/geactiveerd worden (VDI 6023 blad 1). Men moet streven naar hoge stroomsnelheden van 1 m/s om niet alleen een turbulente stroming, maar ook een ‘reinigende’ stroomsnelheid te bereiken. Anders kunnen zich sedimenten vormen en gebeurt waterverversing alleen in het centrum van de leiding. In dat geval spreekt men van het zogenoemde ‘buis-in-buis-fenomeen’.

Installatie met T-stukken: momenteel de beste keuze voor hygiënische leidingen

Kleinere leidingafmetingen, isolatie en buisbeugels zijn door het beperkte materiaal ecologischer en voordeliger dan grote leidingen. De beperktere waterinhoud is niet alleen voordelig voor de waterverversing – een ander voordeel zijn kleinere oppervlakken, die bij circulatieleidingen minder warmteverlies veroorzaken en ook het koude drinkwater beschermen tegen vermijdbare opwarming. Deze argumenten en nieuwe theoretische en praktische inzichten leiden ertoe dat drinkwaterinstallaties momenteel hoofdzakelijk als installatie met T-stukken (zouden moeten) worden uitgevoerd. Alleen nog onvermijdelijke, maar zelden gebruikte aftappunten worden als serie- of ringinstallatie uitgevoerd. De beproefde installatie met T-stukken biedt ontwerpers, vaklui en exploitanten namelijk talrijke voordelen:

• hydraulisch duidelijke stroomtrajecten
• eenvoudige installatie
• beperkter watervolume (-25 %)
• beperkter oppervlak (-29 %)
• 21 % bespaarde kosten alleen al bij het materiaal

Praktijkvoorbeeld: zo zuinig zijn installaties met T-stukken

Het enorme besparingspotentieel wordt duidelijk in een praktijkvoorbeeld. Voor een bestaand object, een gymnasium met sportzaal, werd het verschil berekend tussen een installatie met T-stukken, een serie-installatie en 'ring- en serie-installatie’ (ring-in-ringinstallatie) inzake het watervolume in liter, de binnenoppervlakte in vierkante meter en de waterinhoud van de afzonderlijke leidingen.

Het installatietype ‘ring- en serieleiding’ heeft het hoogste watervolume en de hoogste binnenoppervlakte, terwijl de installatie met T-stukken bij het watervolume van de afzonderlijke leidingen met 0,16 l per aftappunt het slechtst scoort.

In het onderzochte object bedroegen de materiaalkosten voor een installatie met T-stukken ca. 21% resp. 53.000 EUR minder dan de materiaalkosten (zonder montagekosten) van een ring- en serie-installatie (bron: bondig onderzoek van FH Münster, prof. dr. Franz-Peter ing. Schmickler, M. Eng. Stefan Cloppenburg).

Meer informatie over een efficiënte en hygiënische planning van drinkwaterinstallaties vindt u hier.