Beregning af regnvandsafledning: gennemgang af vigtige designfunktioner

Den tekniske konstruktion, der er beregnet til opsamling og bortledning af regnvand (smeltevand), kaldes regnvandskloakering. Det er en af de vigtige konstruktioner af erhvervs- og teknisk art, der er uundværlige elementer i beboelses-, erhvervs- og industribygninger.

Ved byggeri anses beregning af regnvandskloakering for en vigtig faktor. Opførelse af systemet 'blindt' indebærer risici for oversvømmelse eller udtørring af landskabsområder samt ødelæggelse af jordstrukturen.

I denne artikel gennemgår vi i detaljer varianterne af regnvandskloakering, beskriver metoder til deres opførelse. De grundlæggende principper for projektering af atmosfærisk vandafledningssystemer fremlægges. Der gives værdifulde anbefalinger til opførelse.

Klassificering af typer “regnvandskloakering”

Praksis ved opførelse af forskellige typer konstruktioner viser anvendelse af tre typer systemer, hver især kendetegnet ved metoder til opsamling og bortledning af atmosfærisk nedbør:

1. Baseret på åbne kanaler og render (grøft-system).
2. Baseret på lukkede brønde og rørledninger (lukket system).
3. Baseret på en kombineret løsning (blandet system).

Det første projekt realiseres i praksis ved at anlægge kanaler, der forbinder vandopsamlingsrender med hinanden og i sidste ende leder det opsamlede vand uden for det planlagte område.

Alle disse elementer af regnvandskloakering har åben forbindelse til omgivelserne. Til opførelse af sådanne  konstruktioner kræves relativt små mængder ressourcer og materialer.

Et lukket regnvandssystem bør betragtes som mere avanceret konstruktionsmæssigt. Her opføres skjulte afvandingsledninger samt et system af regnvandsopsamlere – særlige mellemliggende opsamlingstanke.

Åben regnvandskloakering i industriel udførelse. De primære konstruktionselementer er betonrender, oven på hvilke der lægges gitterformede metalplader. Efter samme princip opføres åbne regnvandssystemer til private boliger.

Bortledning af det opsamlede vand sker via rørnet, der er nedgravet og skjult under jorden. Normalt ledes det opsamlede nedbør til renseanlæg og derefter til naturlige vandområder.

Den tredje mulighed er et blandet regnvandssystem. Det opføres med montagekomponenter beregnet til både åbne og lukkede systemer.

Projektering af et blandet regnvandssystem sker ud fra, hvad der er mest rationelt at anvende på forskellige områder. Den finansielle side spiller også en betydelig rolle i beslutningen om at vælge den kombinerede løsning.

Særskilt bør nævnes åbne render (grøftesystemer) til opsamling og bortledning af regnvand. Denne type regnvandssystem, med sin enkle konstruktion, er kendetegnet ved alsidig anvendelse.

Grøftebaseret regnvandskloakering har den fordel, at den udover at lede regnvand væk også kan fungere som vandforsyning til landbrugsafgrøder. Det er også en økonomisk byggemetode sammenlignet med andre projekter.

Med en grøftekonstruktion er det muligt ikke blot at etablere en effektiv bortledning af nedbør. Det samme system kan også med succes anvendes som vandingsanlæg, for eksempel til have- eller sommerhusbrug.

Hvad tager man i betragtning ved beregningen?

For hvert enkelt byggeprojekt (eller anvendt område) er det almindeligt at projektere en individuel regnvandskloakeringsplan.

Men grundlaget er altid løsninger, der er typiske for standardprojekter for regnvandssystemer. Standardløsninger forudsætter som udgangspunkt, at der foretages tekniske beregninger, inden systemets opførelse begynder.

Beregningerne udføres i henhold til SNiP og under hensyntagen til følgende faktorer, der er specifikke for området og objektet:

• årlig nedbørsmængde;
• jordbundsforhold;
• objektets areal;
• mængden af bortledt vand;
• nødvendigt afvandingsareal.

Bortset fra oplysninger om mængden af bortledt nedbør, kan den øvrige information fås ved at kontakte den lokale vejrtjeneste. Den betingede mængde af bortledte atmosfæriske nedbørsprodukter beregnes efter en formel, hvor beregningsdataene er arealet af afvandingsområdet og en parameter for intensiteten af denne nedbør.

Matematisk formel:

M = (A * 20) * S * k,

Heri er:

• M – mængden af bortledt vand;
• A – intensiteten af atmosfærisk nedbør over 20 minutter;
• S – afvandingsareal (for taget plus 30 % af bygningens samlede vægareal);
• k – materialets fugtabsorptionskoefficient.

Materialerne omfatter ofte tagbelægning (k=1); beton- og asfaltkonstruktioner (k=0,9); jord (k=0,75); knust sten, grus (k=0,45).

Særlige træk ved projektering af systemet

Bortledning af atmosfærisk nedbør fra bygningens tag sker via et regnvandsopsamlingssystem. Dette er eksterne rørledninger (stigrør), placeret under endepunkterne af opsamlingsrenderne. Opsamlingsrenderne monteres omkring tagets omkreds under belægningens nederste kant.

Opsamling af regn- (smelte)vand fra tagarealet sker primært ved hjælp af render. Disse konstruktionselementer monteres langs tagbelægningens nederste kant og er i det laveste hældningspunkt forbundet til stigrøret. Vandet ledes derefter via røret til en regnvandsmodtager.

På flade tage sker afstrømningen direkte til rørstigrør. Ved dette design installeres afløbsrør normalt lodret inde i bygningerne, og deres øverste tragte føres ud på taget og danner en helhed med tagdugen. På flade tage af private huse er det tilladt at have én tagbrønd.

Hvis der i huset anvendes indvendige faldstammer med åbent udløb, skal deres konstruktion muliggøre afledning af smeltevand om vinteren til husholdningskloaksystemet. Afledningslinjen skal udføres med en vandlås. Ud fra beregningsdata for vandmængden vælges rørdiameteren til regnvandsstammen.

Tabel til valg af rør til stammen:

Foretrukne materialer til rør i indvendige nedløb: plast, asbestcement, støbejern. Blik- og plastrør anvendes normalt til eksterne regnvandsanlæg.

Ved montering af vandrette hovedledninger skal den foreskrevne hældning overholdes (ikke mindre end 0,005 m og ikke mere end 0,15 m pr. 1 m ledningslængde).

Projekter for regnvandskloakering til private boliger omfatter normalt brug af plastrør til lineære hovedledninger. Dette er ikke den mest pålidelige løsning, men den mest økonomiske. Dog kan hyppige skader på enkelte sektioner opveje hele besparelsen.

Med henblik på vedligeholdelse skal der installeres inspektionsåbninger og rensestykker. På regnvandsstammer monteres inspektionsåbninger inden for bygningens nederste etage.

For at beregne kapaciteten af render til lineær regnvandsafledning skal man tage højde for det behandlede områdes størrelse, hældningsgraden mod kanalerne og den vandabsorptionskoefficient, der er fastsat for terrænbelægningen. Ud over disse data skal rendens hydrauliske tværsnit også beregnes.

Generelle principper for etablering af “regnvandskloakering”

Ejere af private huse kan sagtens selv bygge infrastrukturen til opsamling og bortledning af regn- (smelte)vand. Efter at have foretaget alle beregninger og købt de nødvendige materialer, går man i gang med at anlægge regnvandskloakeringen.

Først graver man grøfter på ejendommen til afvandingslinjer i overensstemmelse med den planlagte plan. Grøfterne føres til punkterne med afløbsstammer (nedløbsrør). For et privat system er en grøftedybde på 300-500 mm tilstrækkelig.

Ved udgravning af grøfter tages der hensyn til hældningen på fremtidige rørledninger (eller render) mod den centrale vandopsamlingstank. Bunden af de færdige grøfter komprimeres ved stampning og dækkes med et lag flodsand (mindst 200 mm højt).

På områderne under nedløbsrørene graver man gruber til regnvandsindtag og installerer dem. Disse systemelementer er rektangulære beholdere med lille volumen (5-10 liter).

Til konstruktion af inspektions- og drejebrønde anbefales det at bruge færdiglavede industrielle plastbeholdere eller lave støbte af polymerbeton. Den første mulighed er dyrere, men lettere at installere og vedligeholde.

Regnvandsindtag fremstillet af industrien er normalt suppleret med kurve til opsamling af stort affald. Naturligt affald kommer uundgåeligt ind i regnvandskloakeringen med regnvandsstrømme.

En af de mange eksisterende konstruktioner af regnvandsindtag. Materiale: plast. Optimalt valg inden for private ejendomsprojekter. Sådanne beholdere er normalt suppleret med filterkurve til tilbageholdelse af stort affald.

Baseret på den valgte teknologi til konstruktion af regnvandskloakering (åben eller lukket), lægges render i grøfterne eller der monteres en linje af polymerrør.

Hvis der laves et simpelt rendeafvandingssystem med udløb til en nærliggende græsplæne, er det tilrådeligt at overveje risikoen for mulig jorderosion ved afvandingsområder. Elementer af lukket installation ved samlinger skal tætnes.

De således samlede kommunikationer skal tilsluttes en fælles opbevaringstank eller opsamler til det centrale net.

Man bør også sørge for at bygge sandfangsfiltre direkte før indgangen til den fælles opbevaring. Og glem ikke at installere inspektionsbrønde. Deres installation er nødvendig på strækninger af hovedledninger længere end 10 meter, samt på steder i skemaet, hvor der dannes drej på afvandingslinjen.

Metoder til bortledning af opsamlet vand

En alvorlig opgave for ejere af landejendomme er bortledning af regnvand opsamlet fra grundens samlede areal.

Hvis der ikke er centraliserede kommunikationer i nærheden af huset, er der to muligheder tilbage til at løse denne opgave:

1. Opsamling i en speciel tank med efterfølgende brug til vanding;
2. Bortledning af vand fra opbevaringstanken til jorden eller til naturlige naturområder.

Den første mulighed anses for fornuftig, hvis der på ejendommen er vandingsanlæg. I så fald behøver man en simpel anordning (en husstandspumpestation) til at pumpe vand op fra en opsamlingstank og derefter føre det til vandingsområderne.

Skema for bortledning af opsamlet regnvand til jorden. En af de anvendelige ordninger, der er tilgængelige for ejere af landhuse. Effektiviteten med hensyn til bortledningshastighed er lav, men i betragtning af anvendelsen på små arealer er denne ordning velegnet.

Den anden mulighed involverer store vanskeligheder. Udledning til jorden er en tidskrævende proces. Hvor lang tid der er brug for, afhænger af jordens evne til at absorbere fugt. På forskellige terrænstrækninger kan jordens mætningskoefficient variere betydeligt.

For at lede regnvandet fra kloakeringen ud til naturlige områder ("til terræn" eller "til landskab") skal der implementeres en ekstra ordning. Denne ordning omfatter en central vandopsamler og et jordbaseret efterrensningssystem, for eksempel filterfelt.

Ordningen for udledning "til terræn" eller "til landskab" medfører vanskeligheder ved opførelse af rensningsmoduler. Begge muligheder kræver godkendelse fra miljømyndighederne.

Typisk skal ejendoms- (grund)ejeren kontakte følgende organisationer for at få godkendelse:

1. Departementet for naturtilsyn.
2. Fiskeristyrelsen.
3. Forbrugertilsynet.
4. Vandløbsmyndigheden.
5. Centret for hydrometeorologi og miljøovervågning.

Med godkendelsesemnet menes "Projekt for normer, der karakteriserer udledningsproceduren". På grundlag af et sådant projekt udstedes en tilladelse, der tillader udledning af forurening "til landskab" eller "til terræn", og der træffes også en beslutning om tildeling af et vandområde.

Udledning af vand fra regnvandskloakering "til terræn" eller "til landskab". Sådanne ordninger er ikke reguleret af SNiP-dokumenterne.

Implementering af sådanne muligheder på ulovlig vis medfører risiko for høje bøder, mens lovlig udledning kræver godkendelse fra myndighederne.

Private ejendomsprojekter omfatter traditionelt andre kommunikationsnet ud over regnvandskloakeringen. Husholdningskloakering og drænsystem er også en del af de huslige kommunikationer. Deres funktionsprincip adskiller sig ikke meget fra regnvandsafledningens, hvilket private boligejere ofte ser som en mulighed for at bruge disse net.

Imidlertid er sammenkobling af regnvandskloakering med husholdningskloakeringens spildevandsafledning forbudt ifølge SNiP. Forbuddet mod at kombinere forskellige typer kloakering skyldes åbenlyse faktorer.

Så, under forudsætning af at regnvand ledes til husholdningskloakken, og med høj nedbørsintensitet, overvurderes det normale niveau af spildevand flere gange.

Oversvømmelse af arbejdsbrønde fører til blokering af husholdnings- og fekaliespildevand. Mudderaflejringer og naturligt affald strømmer ind i husholdningskloaksystemet. Som resultat må bygherren efter næste regnskyl rense systemet.

Sammenkobling af regnvandssystem med kloakken risikerer at få beklagelige konsekvenser. Overfyldning af afløbssystemet på grund af overtrædelse af de beregnede belastninger fører til oversvømmelse af bygningens fundament.

Hyppige oversvømmelser forstyrrer jordbundens struktur, hvilket forårsager forskydning af fundamentblokke, underminering af basen under den monolitiske konstruktion og kan på længere sigt føre til bygningens sammenbrud.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Nyttige videoer vil udvide din horisont omkring formål og installation af regnvandskloakering.

Video #1. Regnvandssystem i privat hus – fra projekt til installation:

Video #2. Industrielle teknologier:

Projekterings- og omhyggelige beregningsfaser for regnvandskloakering er en uadskillelig del af opførelsen af private huse. Et gennemtænkt projekt af regnvandssystemet og præcise beregninger sikrer bygningens holdbarhed og et behageligt miljø for beboerne.

Vil du fortælle, hvordan du har indrettet regnvandskloakering på din egen sommerhustomt? Ønsker du at dele nyttige oplysninger og lægge billeder ind om emnet? Skriv venligst kommentarer i boksen nedenfor.