8 Dimensionering af fællessystemer

I fællessystemer afledes alt afløbsvand i samme ledningssystem, og ledningerne skal derfor dimensioneres til at kunne føre både spildevand, regnvand og drænvand. Ledningerne skal samtidig lægges med et fald, der sikrer, at de er selvrensende under alle forhold.

Den dimensionsgivende afløbsstrøm i et fællessystem findes som:

q_d = q_S,d + q_R,d + q_D,d (9)

hvor

q_S,d er den dimensionsgivende spildevandsstrøm [l/s] 

q_R,d er den dimensionsgivende regnvandsstrøm [l/s]

q_D,d er den dimensionsgivende drænvandsstrøm [l/s]. 

Ved bestemmelse af den dimensionsgivende regnvandsstrøm kan klimafaktorerne, der er beskrevet i afsnit 7, Dimensionering af regnvandsinstallationer, anvendes.

Beregning af den dimensionsgivende spildevandsstrøm foretages som angivet i afsnit 6, Dimensionering af spildevandssystemer. 

Beregning af den dimensionsgivende regnvandsstrøm foretages som angivet i afsnit 7, Dimensionering af regnvandsinstallationer. 

Den dimensionsgivende drænvandsstrøm beregnes som angivet i SBi-anvisning 256, Afløbsinstallationer – anlæg og komponenter (Brandt & Faldager, 2015a).

Fællesledninger skal være selvrensende både i perioder, hvor der kun er spildevand i ledningen, og i perioder hvor der kun er regnvand i ledningen. I praksis findes minimumsfaldet derfor ved at finde minimumsfaldet for spildevandsdelen alene efter figur 18 og figur 19 i afsnit 6.4, Minimumsfald for spildevandsledninger og minimumsfaldet for regnvand alene efter figur 40 og figur 41 i afsnit 7.3.2, Regnvandsinstallationer med opstemning. Ledningen lægges derefter med et fald, der er større end eller lig med det største af disse to fald. Vær opmærksom på de specielle projekteringsregler for lavtskyllende wc’er, se afsnit 6.8, Wc’er med mindre skyllevandsmængde end 6 liter.

Stående, udluftede fællesledninger dimensioneres for et fyldningsforhold på 0,2 svarende til dimensioneringsreglerne for stående, udluftede spildevandsledninger.

Liggende, udluftede fællesledninger dimensioneres for en relativ vanddybde på 0,7. Den relative vanddybde for spildevandsdelen alene må dog ikke overstige 0,5. Liggende, udluftede fællesledninger kan dog dimensioneres med en relativ vanddybde på 0,7 for spildevandsdelen alene, når følgende betingelser begge er opfyldt: 

Liggende, udluftede fællesledninger, der alene fører regnvand, kan dimensioneres som fuldtløbende.

Liggende, udluftede fællesledninger i jord dimensioneres som fuldtløbende, når ledningen har passeret en brønd i jord uden for bygning.

Eksempler på tilladelige fyldningsforhold i fællessystemer er vist i figur 53. For fællesledninger, der kan dimensioneres for en relativ vanddybde på 0,7, fastsættes dimensionen efter figur 23 og figur 24 i afsnit 6.5.3, Tilladelige fyldningsforhold. For fællesledninger, der kan dimensioneres som fuldtløbende, fastsættes dimensionen efter figur 40 og figur 41 i afsnit 7.3.2, Regnvandsinstallationer med opstemning.

Figur 53. Eksempler på tilladelige fyldningsforhold i fællessystemer. O.t. står for udluftning over tag, Sp for spildevand og GA for gulvafløb.

Ved tilslutning af tagvand til stående, udluftede fællesledninger skal det sikres, at udluftningen også kan foregå i regnvejr. Tagvandet skal derfor tilsluttes den stående ledning som vist i figur 54.

Figur 54. Når tagbrønd tilsluttes en stående udluftet fællesledning, skal tilslutningen ske med en af de to løsninger, som er vist på tegningen, for at ledningen kan dimensioneres som udluftet.

Ikke-udluftede fællesledninger er tilladt efter afløbsnormen, DS 432 (Dansk Standard, 2009). Reglerne svarer til reglerne, der er angivet i afsnit 6, Dimensionering af spildevandssystemer, for ikke-udluftede spildevandsledninger.

Dimensionen fastlægges ud fra tabel 10. Som vandstrøm anvendes summen af de forudsatte spildevandsstrømme og den dimensionsgivende regnvandsstrøm.

Minimumsfaldet på en ikke-udluftet fællesledning fastsættes på samme måde som på en udluftet fællesledning, se afsnit 8.1, Dimensionering af udluftede fællesledninger.

Det skal undersøges, om systemet overholder en række begrænsninger, der svarer til dem, der er angivet for ikke-udluftede spildevandsledninger i afsnit 6.7, Dimensionering af ikke-udluftede spildevandsledninger.

Her gælder reglerne som angivet i afsnit 6.7, Dimensionering af ikke-udluftede spildevandsledninger.

Her gælder reglerne som angivet i afsnit 6.7, Dimensionering af ikke-udluftede spildevandsledninger.

Når en ledning fører både pumpet og ikke-pumpet vand, er der en lang række forhold, der spiller ind. I de følgende afsnit er beskrevet nogle enkle beregningsmetoder og deres anvendelsesområder. Disse metoder er tilstrækkelige ved langt de fleste opgaver.

I almindelighed begrænses pumpning af spildevand til at omfatte en så lille del af installationen som muligt, bl.a. for at begrænse generne ved pumpesvigt. Derfor ledes kun små vandmængder til pumpebrønden. De fleste pumpebrønde for spildevand udføres imidlertid i dimensioner på 1-1,25 meter, og derfor er den fluktuerende vandmængde, dvs. den vandmængde, der rummes i brønden mellem pumpens start- og stopniveau, så stor, at der i perioder kan være flere døgn mellem to pumpestarter, se SBi-anvisning 256, Afløbsinstallationer – anlæg og komponenter, 5 Pumpeanlæg (Brandt & Faldager, 2015a). Hertil kommer, at spildevandspumper normalt har så stor en ydelse, at de kun er i gang ganske få minutter.

Det er ikke ønskeligt, at der går mere end et døgn mellem to pumpestarter. Hvor pumpen kun betjener sjældent benyttede installationsgenstande, kan det derfor undertiden være en fordel også at tillede pumpebrønden en mere regelmæssig belastning, selv om den ikke i sig selv kræver pumpning.

Sandsynligheden for at pumper arbejder samtidig med den dimensionsgivende ikke-pumpede spildevandsstrøm er meget ringe. Det vil derfor være forsvarligt at beregne ledningerne for en spildevandsstrøm, der er væsentlig mindre end summen af pumpeydelserne, q_P, og den dimensionsgivende spildevandsstrøm, q_S,d, fra den ikke-pumpede del.

Til dimensionering kan anvendes tre metoder:

hvor q betegner vandstrøm.

Hvis en del af afløbsinstallationen benyttes samtidig med, at pumpen kører, skal vandstrømmen fra denne del af installationen tages i regning separat, fx ved at indregne den som en konstant, vedvarende vandstrøm.

Største q-metoden bygger på, at der i mindre anlæg kun er lille sandsynlighed for, at pumpen arbejder samtidig med, at den dimensionsgivende spildevandsstrøm forekommer. 

I afløbsinstallationer i beboelsesbygninger, hoteller og lignende, hvor alle installationsgenstande anvendes tilfældigt, dvs. at der ikke samtidig eller konstant kommer afløb fra maskiner og lignende, er det forsvarligt at regne den dimensionsgivende afløbsstrøm, q, som den største af strømmene:

Der ses altså simpelthen bort fra den mindste af strømmene. Metoden kan bruges ved installationer, hvor den samlede sum af forudsatte spildevandsstrømme ikke overskrider ca. 1000 l/s, svarende til ca. 200 boliger.

I en beboelsesejendom, hvor afløbsinstallationen udføres som et separatsystem, er det nødvendigt at pumpe afløbet fra ejendommens vaskerum og fyrrum, der begge er beliggende i kælderetagen, se figur 55.

Figur 55. Eksempel på dimensionering efter største q-metoden.

For den ikke pumpede del af installationen er summen af forudsatte spildevandsstrømme q_S,f = 50 l/s.

Ved hjælp af samtidighedsdiagrammet i figur 17 i afsnit 6.3.3, Dimensionsgivende spildevandsstrøm, fås, at det svarer til en dimensionsgivende spildevandsstrøm q_S,d på 3,4 l/s.

Pumpeydelsen bestemmes ud fra fabrikantens oplysninger samt kendskab til tryktab i trykledninger og geometrisk løftehøjde til en vandstrøm, q_P, på 2 l/s.

For ledninger, der fører både den pumpede og den ikke-pumpede del af afløbet, skal der således dimensioneres for en dimensionsgivende spildevandsstrøm, q_S,d, på 3,4 l/s.

Hvis der i stedet havde været valgt en pumpe, som gav en ydelse på for eksempel 7 l/s, ville pumpeydelsen være den største af de to, og der skulle så have været dimensioneret for en dimensionsgivende afløbsstrøm, q_P, på 7 l/s.

Jo større installationen bliver, jo større bliver sandsynligheden for, at pumpen arbejder samtidig med, at den dimensionsgivende spildevandsstrøm forekommer. For anlæg, hvor summen af forudsatte spildevandsstrømme er større end 1000 l/s, tilrådes det derfor at bruge ækvivalentmetoden, se dog efterfølgende afsnit 8.3.4, q_min -metoden. 

Ved ækvivalentmetoden erstattes pumpeydelsen, q_P, med den ækvivalente sum af forudsatte spildevandsstrømme, Σq_S,f,ækv. Denne størrelse findes af samtidighedsdiagram i DS 432 (Dansk Standard, 2009), se figur 17 i afsnit 6.3.3, Dimensionsgivende spildevandsstrøm, hvor man med q_P går ind på aksen for den dimensionsgivende spildevandsstrøm og finder den tilhørende sum af forudsatte spildevandsstrømme.

Summen af forudsatte spildevandsstrømme for en ledning, der fører både den pumpede og den ikke-pumpede del af afløbet, kan da sættes til:

Σq_S = Σq_S,f + Σq_S,f,ækv (10)

hvor

Σq_S,f er summen af forudsatte spildevandsstrømme for den ikke-pumpede del af installationen 

og

Σq_S,f,ækv er den til pumpeydelsen, q_P, svarende ækvivalente sum af forudsatte spildevandsstrømme.

Den dimensionsgivende afløbsstrøm fås da ved igen at anvende samtidighedsdiagrammet i figur 17, idet man går ind med q_S.

Ækvivalentmetoden er generelt anvendelig og tager hensyn til både den pumpede del og den ikke-pumpede del af installationen. Hvis den ene af de to afløbsstrømme er væsentlig mindre end den anden, kan den dimensionsgivende afløbsstrøm med rimelig nøjagtighed sættes lig med den største af de to afløbsstrømme – altså svarende til største q-metoden. Afvigelsen fra resultatet fra ækvivalentmetoden afhænger af forholdet mellem pumpeydelsen, q_P, og den dimensionsgivende afløbsstrøm for den ikke-pumpede del, q_S,d.

For q_P < 0,7 q_S,d eller q_P > 1,4 q_S,d fås en maksimal afvigelse i vandstrømmen på 20 %. Det vil sige, at største q-metoden giver 20 % mindre vandstrøm end ækvivalentmetoden. Tilsvarende fås en afvigelse på 10 % for q_P < 0,5 q_S,d eller q_P > 2 q_S,d.

En afløbsinstallation for en beboelsesejendom omfatter i alt en sum af forudsatte spildevandsstrømme på 1200 l/s, hvoraf de 500 l/s føres til et pumpeanlæg med en pumpeydelse på 12 l/s. Ved hjælp af samtidighedsdiagrammet i figur 17 fås:

Den ækvivalente sum af forudsatte spildevandsstrømme, Σq_S,f,ækv 950 l/s

Summen af ikke-pumpede forudsatte spildevandsstrømme, q_S,f 700 l/s

Samlet sum af forudsatte spildevandsstrømme, q_S,f 1650 l/s

Svarende til q_d = 16 l/s 

Den dimensionsgivende afløbsstrøm uden brug af ækvivalentmetoden ville blive:

Pumpeydelse, q_P 12 l/s

Dimensionsgivende spildevandsstrøm, q_S,d 11 l/s

Svarende til q_d = 23 l/s

Der er altså en væsentlig reduktion ved anvendelse af ækvivalentmetoden.

I store installationer, hvor samtidighedskurver i DS 432 (Dansk Standard, 2009) ikke er dækkende, dvs. hvor den samlede sum af forudsatte spildevandsstrømme er større end ca. 4000 l/s, eller hvor der er tale om pumpeanlæg, der efter en gennemsnitsbetragtning må antages at starte oftere end 1 til 2 gange pr. time, kan der være grund til at beregne den dimensionsgivende spildevandsstrøm på anden måde.

En metode til beregning af den dimensionsgivende spildevandsstrøm kan i disse tilfælde være q_min-metoden. Metodens navn hentyder til, at der fra en meget stor spildevandsinstallation altid vil være en vis mindste afløbsstrøm, q_min. Det må derfor sikres, at en fællesledning for pumpet og ikke-pumpet vand kan klare denne mindstestrøm og pumpeydelsen samtidig. Ledninger skal altså dimensioneres for en dimensionsgivende afløbsstrøm på:

Σp_S = q_P + q_min (11)

Hvis pumpeydelsen er meget lille, vil ligningen give en for lille dimensionsgivende afløbsstrøm. Det kan da undersøges, hvilken største dimensionsgivende spildevandsstrøm, q_S,d, der ville kunne fås ved hjælp af samtidighedsdiagrammet i figur 17 – eventuelt ved ekstrapolation, hvilket ellers ikke er tilladt. Det vil da i reglen være på den sikre side, hvis der dimensioneres for den største af strømmene q_S,d eller q_P + q_min.

Den mindste afløbsstrøm, q_min, kan ikke beregnes umiddelbart ud fra summen af forudsatte spildevandsstrømme. En god vurdering kan imidlertid opnås, hvis der fremskaffes kendskab til det gennemsnitlige døgnforbrug samt time- og døgnfaktoren. Det vil her føre for vidt at komme ind på disse forhold, men en nærmere beskrivelse kan findes i Afløbsteknik (Winther, Linde, Jensen, Mathiasen & Johansen, 2011). 

Ved pumpning af regnvand er det sandsynligt, at pumpning foregår i samme tidsrum, som ledningerne belastes med vand fra det dimensionsgivende regnskyl, der er sat til en varighed på 10 min. Den regnvandsstrøm, som ledningerne skal dimensioneres for, bør derfor beregnes som:

q_d = q_R,d + q_P (12)

hvor

q_R,d er den dimensionsgivende regnvandsstrøm for den ikke-pumpede del af afløbsinstallationen [l/s]

q_P er pumpeydelsen [l/s].

Det er almindeligt, at afløbet fra dræninstallationer oppumpes til den øvrige del af afløbsinstallationen, og det er karakteristisk, at der er lang tid mellem to pumpestarter. Kun i sjældne tilfælde opnås 5-6 starter pr. døgn.

Ved oppumpning til regnvandsledninger kan der normalt ved ledningsdimensioneringen ses bort fra drænpumpernes ydelse, hvis den er mindre end den maksimale regnvandsstrøm. Erfaringsmæssigt når den del af et regnskyl, der ved nedsivning ledes til dræninstallationen, først pumpebrøndene tidligst en halv time efter regnskyllets begyndelse – altså efter at det dimensionsgivende regnskyl er ophørt. Regnvandsledninger, der modtager afløb fra drænpumper, kan derfor dimensioneres for den maksimale regnvandsstrøm – dog mindst den største drænpumpeydelse.

Ifølge afløbsnormen, DS 432 (Dansk Standard, 2009), skal ledninger lægges, så de er selvrensende. Der er i afløbsnormen dimensioneringsdiagrammer med kurver, så der direkte kan findes det nødvendige minimumsfald for selvrensning ud fra afløbsstrømmen. Den afløbsstrøm, som faldet bestemmes efter, skal imidlertid forekomme med en vis hyppighed, for at kravet til selvrensningsevne kan siges at være opfyldt.

Den dimensionsgivende spildevandsstrøm er i DS 432 bestemt, så det kan forventes, at den vil forekomme én gang i døgnet. Når spildevandsledninger dimensioneres efter normen, opnås således selvrensning én gang i døgnet, når ledningerne lægges med minimumsfald. De dimensionsgivende afløbsstrømme, der er beregnet i de foregående afsnit, optræder ikke nødvendigvis en gang i døgnet. I mange tilfælde vil intervallet mellem to pumpestarter være længere end et døgn, og i de tilfælde er det risikabelt at basere beregningen af minimumsfaldet på dimensionsgivende afløbsstrømme med bidrag fra pumpeanlæg. Det anbefales derfor, at ledningen lægges med et fald, der mindst er minimumsfaldet for selvrensning svarende til den dimensionsgivende spildevandsstrøm for den ikke-pumpede del af afløbsinstallationen – medmindre det kan påvises, at pumpeanlægget starter mindst én gang i døgnet eller mindst to gange i døgnet beregnet som årsgennemsnit.

Tabel 15. Oversigt over dimensionering af ledninger, der fører pumpet og ikke-pumpet afløbsvand i et separatsystem.
Figurhenvisningerne er til figurer i DS 432, Norm for afløbsinstallationer (Dansk Standard, 2009).

Pumpeanlæg Pumpet vand Både pumpet og ikke-pumpet vand

Brønd eller sammenløb Ikke-pumpet vand

Tabel 16. Oversigt over dimensionering af ledninger, der fører pumpet og ikke-pumpet afløbsvand i et fælles system.
Figurhenvisningerne er til figurer i DS 432, Norm for afløbsinstallationer (Dansk Standard, 2009).

Pumpeanlæg Pumpet vand Både pumpet og ikke-pumpet vand

Brønd eller sammenløb Ikke-pumpet vand