Design des Kaltwasserversorgungssystems: Direkt vs. indirekt, Rohrdimensionierung, Materialien

Ein Kaltwasserversorgungssystem, das an einem Wasserhahn im Erdgeschoss 12 Liter pro Minute liefert, kann im Dachgeschoss desselben Gebäudes leicht auf 5 oder 6 Liter pro Minute sinken. Da sich die Rohrleitungen nicht verändert haben, liegt die Ursache woanders: der an diesem Auslass herrschende Druck, der Weg, den das Wasser nimmt, um dorthin zu gelangen, und der Durchmesser des Abzweigs, der die Armatur versorgt. In der Praxis werden die meisten Kaltwasserprobleme gelöst, lange bevor das erste Rohr an der Wand befestigt wird. Drei frühe Entscheidungen bestimmen das Ergebnis: der Systemtyp, das Rohrmaterial und der Rohrdurchmesser sowie die Druck- und Speicherstrategie.

Was ein Kaltwasserversorgungssystem eigentlich beinhaltet

Die Grenze ist wichtig. Alles, was sich vor dem Eingangsabsperrventil befindet, gehört in der Regel dem Wasserversorger oder dem Grundstückseigentümer, bis hin zum Zähler, abhängig von den örtlichen Vorschriften; Alles, was nachgelagert ist, ist das Verteilungssystem des Gebäudes. Eine komplette Kaltwasserinstallation enthält normalerweise die folgenden Elemente.

• Versorgungsleitung: die erdverlegte Leitung von der Hauptleitung zum Gebäude, dimensioniert für Spitzenbedarf und geschützt gegen Frost und Bodenbewegungen.
• Wasserzähler und Hauptabsperrventil: die primäre Absperrstelle für Reparaturen, Lecks und Notfälle.
• Interne Verteilungsleitungen: eine Steigleitung oder ein Rückgrat sowie Abzweigungen, die zu jeder Vorrichtung führen.
• Absperrventile: lokale Ventile in jedem Nassbereich, damit eine Reparatur nicht das gesamte Gebäude lahmlegt.
• Speichertank und Schwimmerventil: nur in indirekten Systemen vorhanden, bei denen Leitungswasser vor der Verteilung einen Tank füllt.
• Anschlussarmaturen: Wasserhähne, Zisternen, Warmwasserbereiter und alle Stellen, an denen kaltes Wasser entnommen oder erwärmt wird.
• Rückflussschutz: Luftspalte, Rückschlagventile oder Unterdruckzonenanordnungen überall dort, wo Querverbindungsgefahr besteht.

Jeder dieser Teile beeinflusst die Leistung. Ein richtig dimensioniertes Rückgrat mit einem unterdimensionierten Zweig erzeugt immer noch einen schwachen Regen, und ein gut dimensionierter Zweig hinter einem teilweise geschlossenen Absperrschieber liefert immer noch einen schlechten Durchfluss.

Direkte und indirekte Systeme: Die erste Entscheidung

Wenn der Netzdruck ausreichend und stabil ist, ist ein Direktsystem einfacher zu installieren, einfacher zu warten und liefert einen besseren Druck am Auslass. Wenn der Netzdruck schwach oder unregelmäßig ist oder das Gebäude hoch ist, puffert ein indirektes System mit einem Speichertank die Versorgung, allerdings auf Kosten eines geringeren Ausgangsdrucks und einer zusätzlichen Hygieneroutine.

Vor der Auswahl lohnt es sich, die Druckberechnung durchzuführen. Die Schwerkraft liefert etwa 0,1 Bar pro Meter Höhe, sodass ein Tankauslass 10 Meter über einer Dusche etwa 1 Bar vor Reibungsverlusten ergibt. Ein 15-mm-Abzweig mit vier Bögen kann weitere 0,2 bis 0,4 bar verlieren. Das Ergebnis ist eine brauchbare, aber unauffällige Dusche. Schieben Sie denselben Tank 5 Meter über die Dusche und die Situation ändert sich erheblich.

Rohrmaterialien für Kaltwasseranwendungen

Kaltes Wasser ist eine schonendere Aufgabe als heißes Wasser, was die praktische Auswahl erweitert. Die Hauptoptionen sind Polypropylen-Random-Copolymer, hochdichtes Polyethylen, Kupfer, vernetztes Polyethylen und mehrschichtiger Verbundwerkstoff Rohr . Die richtige Wahl hängt davon ab, wo das Rohr verläuft, wie es verbunden ist und was die örtlichen Vorschriften für den Trinkwasserkontakt zulassen.

Statistisches Polypropylen-Copolymer

Dieses durch Normen wie ISO 15874 abgedeckte Material wird durch Wärmeschmelzen verbunden, wodurch eine homogene, leckagesichere Verbindung ohne O-Ringe oder Lösungsmittel entsteht. Die Druckklassen PN10, PN16 und PN20 decken die meisten Gebäudetechnik ab. Seine geringe Wärmeleitfähigkeit begrenzt die Kondensation an kalten Leitungen, und die gleiche Rohrfamilie kann auch Warmwasser für den häuslichen Gebrauch verarbeiten, was die Bevorratung und Installation in kombinierten Systemen vereinfacht.

Polyethylen hoher Dichte

Nach ISO 4427 oder EN 12201 spezifiziert, sind PE100-Rohre die übliche Wahl für erdverlegte Versorgungsanschlüsse und lange externe Leitungen. Es ist flexibel, toleriert Bodensetzungen und wird durch Stumpfschweißen oder Elektroschweißen verbunden. Die Wandstärke wird durch SDR beschrieben. Ein niedrigerer SDR bedeutet also eine dickere Wand und eine höhere Druckstufe. Für Kaltwasserleitungen deckt PN10 oder PN16 typische kommunale und standortbezogene Bedingungen ab.

Kupfer und vernetztes Polyethylen

Kupfer bleibt bei Nachrüstungen weit verbreitet, da es steif, formstabil und den meisten Installateuren vertraut ist. Vernetztes Polyethylen eignet sich für verdeckte Verlegungen in Böden und Wänden, da es sich um Hindernisse herumbiegt und weniger Verbindungen benötigt. Für beide Materialien sind beim Anschluss an Polyolefinrohre geeignete Übergänge erforderlich, und unterschiedliche Metalle benötigen eine dielektrische Trennung, um galvanische Korrosion zu vermeiden.

Dimensionierung, Geschwindigkeit und Druck

Unterdimensionierte Rohre sind die häufigste Ursache für einen schlechten Kaltwasserfluss, und überdimensionierte Rohre verschwenden Material und verlangsamen das Wasser so stark, dass es zu Stagnation kommt. Die Entwurfsgeschwindigkeit beim Bau von Kaltwasserleitungen liegt normalerweise zwischen 0,5 und 1,5 Metern pro Sekunde, wobei bei langen Leitungen etwa 2,0 Meter pro Sekunde als praktische Obergrenze gelten. Der minimale Restdruck am am stärksten benachteiligten Ausgang beträgt typischerweise 0,5 bar, während ein statischer Druck über etwa 5 bar normalerweise ein Druckminderventil an der Eingangsversorgung rechtfertigt.

Eine wiederholbare Größenreihenfolge sieht folgendermaßen aus.

1. Listen Sie jedes Gerät und seinen Nenn-Kaltwasserdurchfluss auf.
2. Wenden Sie einen Diversity-Faktor an, da nicht alle Geräte gleichzeitig laufen.
3. Dimensionieren Sie das Rückgrat für die diversifizierte Gesamtsumme mit einer akzeptablen Geschwindigkeit.
4. Bemessen Sie jeden Zweig nach dem größten Gerät, das er bedient, und nicht nach dem Durchschnitt.
5. Überprüfen Sie den Restdruck am entferntesten und höchsten Auslass.

Auch der Druckstoß verdient Aufmerksamkeit. Schnell schließende Ventile in Hochgeschwindigkeitsleitungen erzeugen Wasserschläge, die im Laufe der Zeit zu Rissen in Armaturen und zur Lockerung von Verbindungen führen können. Durch moderate Geschwindigkeiten und die Verwendung langsam schließender Ventile an Waschmaschinen- und Spülkastenanschlüssen wird das Risiko ohne zusätzliche Kosten verringert.

Lagerung, Hygiene und Rückfluss

Gespeichertes Kaltwasser ist eher ein beherrschbares Risiko als ein automatisches Problem. Tanks sollten abgedeckt und vor Insekten geschützt sein und durch eine abgeschirmte Öffnung belüftet werden, und das gespeicherte Wasser sollte unter 20 Grad Celsius bleiben, um das Wachstum von Mikroben zu begrenzen. Wichtiger als das Tankmaterial selbst ist die Isolierung des Tanks und seiner Umgebung sowie die Entfernung von Wärmequellen. Die Reinigung und Desinfektion sollte den örtlichen Anforderungen entsprechen, in der Regel jährlich für Privatinstallationen und häufiger in Gewerbegebäuden.

Der Rückflussschutz ist eine gesonderte Pflicht. Wo Bewässerungsleitungen, Boiler, Brauchwasser- oder Feuerlöschsysteme an das Trinkwassernetz angeschlossen sind, ist ein Luftspalt oder ein mechanischer Rückflussverhinderer erforderlich. Neu installierte Rohrleitungen sollten vor der Übergabe der Anlage gespült und, sofern gesetzlich vorgeschrieben, desinfiziert und beprobt werden.

Prüfung und Übergabe

Ein hydrostatischer Drucktest ist die sinnvollste Abnahmeprüfung. Die übliche Praxis besteht darin, den Test mit dem 1,5-fachen Arbeitsdruck durchzuführen und ihn lange genug zu halten, damit sich Temperatur und Materialkriechen stabilisieren, oft eine Stunde bei Polyolefinsystemen, und dann jede Verbindung zu überprüfen. Schweißverbindungen sollten mit Chargennummern und Schweißparametern aufgezeichnet werden, damit künftige Fehler nachverfolgt werden können. Nachdem der Test bestanden wurde, wird das System gespült, bei Bedarf gechlort und mit einem unterschriebenen Protokoll über Testdrücke und -dauer wieder in Betrieb genommen.

Was Sie vor dem Kauf überprüfen sollten

Bei einem Projekt, bei dem Rohre in großen Mengen gekauft werden, können kleine Spezifikationslücken vor Ort teuer werden. Diese Punkte decken den Großteil des praktischen Risikos ab.

• Druckstufe und SDR oder Wandstärke angepasst an den Auslegungsdruck, mit einem sinnvollen Sicherheitsspielraum.
• Neuware aus Polymer mit rückverfolgbarer Quelle; Der recycelte Inhalt erfordert eine dokumentierte Eignung für den Kontakt mit Trinkwasser.
• Maßtoleranzen und Rundungen, da ovale Rohre schlecht schmelzen und an der Verbindungsstelle undicht werden.
• Zertifizierung für Trinkwasserkontakt und entsprechende Produktnorm.
• Formstücke aus dem gleichen System, sodass Schweiß- und Verbindungsparameter zum Rohr passen.
• Konstante Lieferzeiten, denn ein festgefahrenes Fusionsteam kostet mehr als das Rohr.

Kaltwassersysteme fallen aufgrund exotischer Ursachen selten aus. Sie scheitern, weil der Systemtyp ohne Prüfung des Netzdrucks gewählt wurde, weil eine Abzweigung eher auf Bequemlichkeit als auf Durchfluss dimensioniert wurde oder weil das Rohr eine Saison lang im Boden lag, bevor jemand es testete. Legen Sie das Layout, den Durchmesser und das Material bereits in der Entwurfsphase fest, überprüfen Sie sie mit einem ordnungsgemäßen Drucktest, und die Installation wird sich über Jahrzehnte hinweg vorhersehbar verhalten.