Afvoercapaciteit van rioleringssystemen: een overzicht van berekening en toepassing

Published by Redactie on juli 2, 2025 | Category riolering

De afvoercapaciteit van rioleringssystemen is een cruciaal onderdeel van de bouw- en installatietechniek. Het omvat het vermogen van leidingen om afvalwater of regenwater efficiënt te transporteren. In dit artikel worden de belangrijkste factoren, berekeningsmethoden en toepassingsgebieden van afvoercapaciteit in het algemeen en specifiek in het kader van hemelwaterafvoer (HWA) behandeld. De informatie is gebaseerd op de opgesomde bronnen en richt zich op professionals in de bouw, installatietechniek en woningbouw.

Afvoercapaciteit en de rol van leidingdiameter

De afvoercapaciteit van een rioleringssysteem hangt vooral af van de diameter van de leidingen, de helling, de wandruwheid en de mate van vulling van de buis. In de praktijk wordt de diameter van de leiding berekend met behulp van hydrodynamische modelleermethoden, zoals de formule van Chézy. Deze formule wordt vaak gebruikt bij het dimensioneren van leidingen, met name bij het ontwerpen van vrijvervalleidingsystemen.

De formule van Chézy wordt gebruikt om de afvoersnelheid en het debiet te berekenen, uitgaande van een bepaalde helling, inwendige buisdiameter en wandruwheid. De relevante variabelen zijn:

$ v $: de gemiddelde snelheid van de vloeistof (m/s)
$ C $: de Chézy-constante (afhankelijk van de wandruwheid)
$ \Delta H / L $: het verhang, dat is het wrijvingsverlies per eenheid van lengte (m/m)
$ k $: de wandruwheid (m)
$ R $: de hydraulische straal = A/P
$ Q $: het debiet (m³/s)

Deze berekening wordt vaak gedaan met behulp van grafieken, zoals die in de norm NEN 3215 zijn opgenomen. De grafieken tonen het verband tussen het verhang, de diameter en het debiet. In praktijk wordt de diameter meestal op basis van de vereiste capaciteit bepaald. Bijvoorbeeld, bij een afvoer van 125 m³/h en een helling van 2 mm/m (1/500 m/m) kan een diameter van 315 mm worden aangehouden, mits de snelheid kleiner is dan 0,7 m/s.

Invloed van wandruwheid en materiaal

De wandruwheid is een belangrijke factor bij het bepalen van de afvoercapaciteit. Voor kunststofbuizen wordt een wandruwheid van 0,8 mm aangehouden, terwijl betonnen buizen een wandruwheid van 3,0 mm hebben. Dit verschil beïnvloedt de doorstroomcapaciteit van de leidingen. Bijvoorbeeld, PVC-rioolbuizen hebben een lagere wandruwheid dan betonnen buizen, waardoor ze een hogere doorstroomcapaciteit kunnen bieden.

De wandruwheid kan worden beïnvloed door in- en uittredeverliezen, eventuele bochten en koppelingen. Hierdoor ontstaat een gemiddelde bedrijfswandruwheid, die groter is dan de wandruwheid van de buiswand zelf.

Afvoercapaciteit van HWA-buizen

Bij de berekening van de afvoercapaciteit van hemelwaterafvoerbuizen (HWA-buizen) wordt rekening gehouden met de regenintensiteit, het oppervlak van het dakvlak en de dakhelling. De formule voor de regenbelasting per dakvlak is:

$$ \text{Regenbelasting per dakvlak (l/s)} = \alpha \times i \times \beta \times A_d $$

Hierbij is:

$ \alpha $: de reductiefactor van het dak, afhankelijk van het type dak (vlak, schuin, groen)
$ i $: de regenintensiteit, die 0,03 (l/s)/m² bedraagt
$ \beta $: de reductiefactor afhankelijk van de dakhelling
$ A_d $: het oppervlak van het dakvlak in m²

De dakhelling bepaalt de reductiefactor $ \beta $. Bijvoorbeeld:

Dakhelling ≤ 45°: $ \beta = 1 $
Dakhelling > 45° en ≤ 60°: $ \beta = 0,8 $
Dakhelling > 60° en ≤ 85°: $ \beta = 0,6 $
Dakhelling > 85° en ≤ 90°: $ \beta = 0,3 $

De afvoercapaciteit van HWA-buizen is ook afhankelijk van het type dakgoot waarop deze is aangesloten. Bijvoorbeeld, bij een plat dak met ballastlaag grind is de reductiefactor $ \alpha $ gelijk aan 0,60, terwijl deze bij een schuin dak 1,0 bedraagt.

Tabel: Afvoercapaciteit van HWA-buizen

In onderstaande tabel is de afvoercapaciteit van HWA-buizen per diameter weergegeven:

Dak of Goottype	HWA buis diameter (mm)	Afvoercapaciteit (l/s)
Vlak dak	60	2,17
Vlak dak	70	3,20
Vlak dak	80	4,45

Deze waarden zijn gebaseerd op de normen en aanbevelingen van de NEN 3215. Het aantal benodigde HWA-buizen wordt bepaald op basis van de totale hoeveelheid regenwater dat moet worden afgevoerd.

Aanbevolen diameter van afvoerbuizen

Bij het aanbrengen van binnenriolering is het belangrijk om de juiste diameter te kiezen. In de praktijk worden de volgende diameters gebruikt:

Toilet: 110 mm
Wastafel: 40 mm
Gootsteen: 50 mm
Bad of douche: 50 mm

De buitenriolering wordt meestal aangesloten op een pvc-buis van 125 mm. Deze buis wordt ondergronds gelegd en gekoppeld met pvc-hulpstukken. Het is verstandig om direct buiten de muur een ontstoppingsstuk aan te brengen, zodat het leidingsysteem onder de woning kan worden ontstopt.

Invloed van leidinglengte en bochten

De afvoercapaciteit van een leiding neemt af naarmate de lengte toeneemt. Dit komt door de wrijving in de pijp. In tabellen zoals die in bron [2] worden de doorstroomcapaciteiten van PVC-leidingen weergegeven, uitgegaan van een bepaalde diameter en stroomrichting (horizontaal of verticaal). Bijvoorbeeld:

PVC Ø mm	Horizontaal (liter/minuut)	Verticaal (liter/minuut)
12	5	9
20	13	21
25	23	37
32	36	59
40	53	85
50	94	151

Deze waarden zijn afhankelijk van de diameter, de lengte en de aanwezigheid van bochten en koppelingen. Elke bocht of koppeling verhoogt de weerstand en verlaagt de doorstroomsnelheid.

Afvoercapaciteit van binnen- en buitenriolering

Bij binnenriolering wordt het afvalwater van sanitaire voorzieningen verzameld en via leidingen naar het gemeentelijke rioleringsstelsel geleid. De afvoerbuizen worden onder een bepaalde helling gelegd, zodat het water naar het gemeentelijke aansluitpunt stroomt. De helling speelt hierbij een grote rol in de snelheid van de waterstroom.

Bij buitenriolering wordt het afvalwater via een afvoerleiding naar het gemeentelijke rioleringssysteem geleid. De afvoerbuizen worden meestal aangesloten op een pvc-buis van 125 mm, die ondergronds is gelegd. De buis wordt gekoppeld met pvc-hulpstukken en heeft een bepaalde helling om het afvalwater naar het gemeentelijke aansluitpunt te leiden.

Conclusie

De afvoercapaciteit van rioleringssystemen is essentieel voor het efficiënt transporteren van afvalwater en regenwater. De berekening van de capaciteit hangt af van factoren zoals de diameter van de leidingen, de helling, de wandruwheid en de mate van vulling. In de praktijk worden hydrodynamische modellen gebruikt, zoals de formule van Chézy, en worden grafieken en tabellen toegepast om de juiste diameter en afvoercapaciteit te bepalen.

De afvoercapaciteit van HWA-buizen wordt bepaald op basis van de regenintensiteit, het oppervlak van het dakvlak en de dakhelling. Daarnaast is de invloed van leidinglengte, bochten en koppelingen van belang voor de doorstroomcapaciteit.