Stroomsnelheid in rioleringssystemen: Belangrijke factoren en berekening

Published by Redactie on juli 5, 2025 | Category riolering

In de bouw en woningbouw is de stroomsnelheid in rioleringssystemen van cruciaal belang voor de efficiëntie en betrouwbaarheid van het afvoersysteem. De stroomsnelheid bepaalt hoe snel het water of vuilwater door de leidingen stroomt. In dit artikel bespreiden we de berekening van de stroomsnelheid, de invloed van de diameter van de leidingen, en de benodigde afvoerhoeveelheden. De informatie is gebaseerd op gegevens uit bronnen zoals NEN 3215, technische handleidingen en praktijkvoorbeeld.

Wat is stroomsnelheid?

De stroomsnelheid is de snelheid waarmee een vloeistof door een leiding stroomt. Deze wordt vaak uitgedrukt in meter per seconde (m/s). Bij het ontwerpen van rioleringssystemen is de stroomsnelheid een essentieel onderdeel om te zorgen voor een efficiënt en stabiel systeem. Te lage stroomsnelheid kan leiden tot verstoppingen, terwijl te hoge snelheden schade kunnen veroorzaken aan de leidingen.

Berekening van de stroomsnelheid

De stroomsnelheid kan worden berekend met de volgende formule:

stroomsnelheid = volumestroom / (0,25 x π x D²)

Hierbij is:

volumestroom: het volume water dat per seconde door de leiding stroomt, uitgedrukt in m³/s.
π (pi): ongeveer 3,1415.
D: de binnendiameter van de leiding in meter.

Voorbeeld:

Stel dat een leiding een binnendiameter heeft van 16 mm (0,016 m), en het debiet is 0,4 liter per seconde (0,0004 m³/s). Dan wordt de stroomsnelheid:

0,0004 / (0,25 x 3,1415 x 0,016²) = 19,9 m/s

Dit is een zeer hoge snelheid, wat in de praktijk niet aan te rademen is. In de praktijk wordt vaak een stroomsnelheid van maximaal 0,5 m/s gehanteerd voor woningen, om stromingsgeluiden en schade aan leidingen te voorkomen.

Invloed van de diameter

De diameter van de leiding speelt een cruciale rol in de berekening van de stroomsnelheid. Voor leidingen met een kleinere diameter, zoals 20 mm, wordt een maximale stroomsnelheid van 0,5 m/s aanbevolen. Bij grotere leidingen, zoals 100 mm, kan de stroomsnelheid wel tot 1 m/s stijgen. Dit is echter afhankelijk van het type rioleringssysteem en de verwachte belasting.

Bij een cv-warmtepomp is de stroomsnelheid vele malen hoger dan bij een cv-ketel. Dit komt doordat een cv-warmtepomp een kleiner temperatuurverschil (delta-T) heeft. Om dezelfde hoeveelheid warmte te verplaatsen, moet het debiet dus vier keer zo hoog zijn. Dit betekent dat de diameter van de leidingen aangepast moet worden. Bijvoorbeeld, bij een cv-ketel met een delta-T van 20°C, is de stroomsnelheid lager dan bij een cv-warmtepomp met een delta-T van 5°C.

Toepassing in praktijk

In de praktijk is het belangrijk om de juiste diameter van de leidingen te kiezen, zodat de stroomsnelheid binnen de aanbevolen grenzen blijft. Bijvoorbeeld, bij een afvoer van 125 m³/uur en een afslag van 2 mm/m (1/500 m/m), is een diameter van 315 mm vereist met een snelheid van minder dan 0,7 m/s.

Bij het ontwerpen van een rioleringssysteem is het belangrijk om rekening te houden met de capaciteit van de leidingen. Voor een gemengd rioleringssysteem (DWA en HWA) wordt vaak gebruikgemaakt van hydrodynamische modelleerprogramma’s om de juiste diameter te bepalen. Dit zorgt voor een evenwicht tussen de afvoerhoeveelheid en de stroomsnelheid.

Afvoerhoogte en stroomsnelheid

Bij het ontwerpen van een rioleringssysteem is de afvoerhoogte een belangrijk aspect. De afvoerhoogte bepaalt hoe ver het water door de leidingen moet stromen. Bij een grotere afvoerhoogte kan de stroomsnelheid lager zijn, omdat de druk in de leidingen hoger is.

Bij een vrijvervalleidingsysteem wordt de stroomsnelheid bepaald door de diameter van de leiding en het afvoerpercentage. Bijvoorbeeld, bij een vulling van 40% van de diameter is de afvoer 34% van de afvoer bij volledig gevulde buis. De snelheid in dit geval is 91% van de snelheid bij volledige vulling.

Belang van de stroomsnelheid in het ontwerp

In de bouw en woningbouw is de stroomsnelheid van groot belang. Te lage snelheden kunnen leiden tot verstoppingen, terwijl te hoge snelheden schade kunnen veroorzaken aan de leidingen. Daarnaast is de stroomsnelheid ook van invloed op de efficiëntie van het systeem. Bijvoorbeeld, bij een afvoer van 10 liter per minuut en een temperatuurverschil van 25°C, is het benodigde vermogen:

Q = m x c x delta-T = 0,0178 kg/s x 4186 J/(kg·K) x 25 K = 18628 J/s = 18,628 kW

Dit is belangrijk bij het bepalen van de benodigde capaciteit van het systeem.

Conclusie

De stroomsnelheid in rioleringssystemen is een cruciaal onderdeel van het ontwerp en de werking van het systeem. De berekening van de stroomsnelheid is afhankelijk van de diameter van de leidingen, het debiet en de afvoerhoogte. Het is belangrijk om rekening te houden met de aanbevolen grenzen voor de stroomsnelheid om schade aan leidingen en verstoppingen te voorkomen. Bij het ontwerpen van een rioleringssysteem is het belangrijk om gebruik te maken van berekeningsmethoden zoals de formule van Chézy en hydrodynamische modelleerprogramma’s om de juiste diameter en stroomsnelheid te bepalen.

Bronnen

stroomsnelheid