Trinkwasserinstallation berechnen

präzise Berechnung

Sicherheit und Qualität bereits ab der Planung

Mit unserer Berechnungsfunktion für die Trinkwasserinstallation stellen Sie bereits in der Planungsphase sicher, dass im Gebäude überall und zu jeder Zeit eine hohe Qualität des Trinkwassers bereitgestellt werden kann. Denn diese ist im erheblichen Maße vom konstruktiven Aufbau der Trinkwasserinstallation, von der Auswahl der Rohrwerkstoffe, von der handwerklichen Ausführung, von der Bemessung der Leitungsanlage im Gebäude und von der Betriebsführung abhängig.

Planen nach allen anerkannten Regeln der Technik

Wie wichtig eine absolut regelkonforme Planung ist, zeigt sich schon daran, dass die Verantwortlichen einer Trinkwasserinstallation damit rechnen müssen, einen Nachweis darüber vorzulegen, sollten trinkwasserhygienische Probleme im laufenden Betrieb festgestellt werden. Sie müssen dann dokumentieren können, dass sowohl Planung und Bemessung als auch der Bau der gesamten Trinkwasserinstallation zum Zeitpunkt der Abnahme ebenso wie der nachfolgende Betrieb den allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.R.d.T.) entsprochen hat. Eine Aufgabe, die Sie mit unseren Lösungen Dendrit CALHYDRA und Dendrit STUDIO problemlos meistern können.

Darüber hinaus ermöglicht die Berechnungsfunktion den Nachweis für die Ermittlung der erforderlichen Rohrdurchmesser der Verbrauchs- und Zirkulationsleitungen Ihrer Trinkwasserinstallationen durch eine Rohrnetzberechnung auf Grundlage der technischen Regeln für die Trinkwasserinstallation.

Planen mit Sicherheit

Die Berechnungen mit Dendrit geben Ihnen Sicherheit: So liefern sie nicht nur – unter Berücksichtigung der a.a.R.d.T – die Dimensionierung aller Komponenten Ihrer Trinkwasserinstallation, sondern auch eine umfangreiche Dokumentation der Ergebnisse in tabellarischer Form und in Grafiken. Darüber hinaus erhalten Sie Analysen zu den zu erwartenden Betriebsverhältnissen in der Leitungsanlage und an den Entnahmestellen.

Planen mit Sicherheit

Behalten Sie auch In Sachen Druckverlust alles im Griff

Umfassende Berechnung und Planung von Verbrauchsleitungen

Mit Dendrit CALHYDRA und Dendrit STUDIO können Sie beliebige Kalt- und Warmwasserrohrnetze berechnen und darstellen, einzeln oder in Kombination: mit Verästelungsstruktur für die vertikale oder horizontale Erschließung eines Gebäudes mit oberer oder unterer Verteilung.

Weitere Highlights:

Ihr Rohrnetz kann durch Druckerhöhungsanlagen und/oder Druckminderer in Druckstufen unterteilt werden.
Stockwerksinstallationen können Sie mit Stich-, Reihen- oder Ringleitungen bzw. mit Ringleitungen im Anschluss an Strömungsteiler ausstatten.
Die Ermittlung der Rohrdurchmesser von Verbrauchsleitungen sowie die Bemessung der eingebauten Armaturen, Apparate, Pumpen usw. erfolgt auf hydraulischer Grundlage (Stromfadenmodell) und unter Berücksichtigung der maßgeblichen Normen, Arbeitsblätter und Richtlinien.
Druckverluste in den Rohrleitungen werden unter Berücksichtigung der temperaturabhängigen Stoffwerte des Wassers differenziert berechnet, d. h. getrennt nach Druckverlusten in geraden Rohrleitungen und in Form- und Verbindungsstücken.
Für die Berechnung der Druckverluste in Einzelwiderständen werden die vom Hersteller eines Rohrsystems auf Grundlage des Arbeitsblattes W 575 messtechnisch ermittelten Widerstandsbeiwerte verwendet.
Alle Herstellerangaben werden über die VDI-3805-Schnittstelle in Dendrit CALHYDRA und Dendrit STUDIO integriert.
Für produktneutrale Ausschreibungen können die Referenzrohrreihen der DIN 1988-300 (Kupfer, verzinktes Stahlrohr und nichtrostender Stahl, stoffschlüssige Kunststoffsysteme (PP, PB, PVC-C), Metall-Kunststoff-Verbund und PEX-Systeme) mit den dort angegebenen Referenzwerten verwendet werden.
Die Druckverluste in Wasserzählern, Filtern, Wasseraufbereitungsanlagen usw. werden aus Hersteller- bzw. Referenzdaten berechnet.
Dimensionierungen nach: DIN 1988-200:2012-05, DIN 1988-300:2012-05, DIN 1988-500:2011-02, DIN 1988-600:2010-12, DVGW Arbeitsblatt W 551:2004-04, VDI/DVGW-Richtlinie 6023:04-2014. VDI-Richtlinie 6003: Oktober 2004, DVGW-Arbeitsblatt W 575

FLIESSWEGDOKUMENTATION

Alles im Blick. Und im Griff.

Im Anschluss an Ihre hydraulische Berechnung kann durch Anklicken einer Entnahmearmatur in der CAD-Zeichnung der entsprechende Fließweg markiert werden. Die zugehörigen Ergebnislisten für den Fließweg und die darin enthaltenen Teilstrecken mit ihren Merkmalen können Sie sich individuell anzeigen lassen.

Ein Diagramm stellt für Sie zusätzlich die Summe der Druckkomponenten im Fließweg dar, jeweils berechnet für das Ende einer Teilstrecke. Diese Summen entsprechen an jedem Berechnungspunkt dem Mindestversorgungsdruck (Bernoulli-Gleichung). Am Ende des Fließwegs darf der Fließdruck im Auslegungsfall bei Spitzendurchfluss den Mindestfließdruck an der Entnahmearmatur einen Ruhedruck von 5.000 hPa aus Schallschutzgründen nicht überschreiten.

Darstellung Druckkomponenten im Fließweg

In Verbindung mit der Kennlinie der Entnahmearmatur ermöglicht Ihnen die grafische Darstellung des Druckverlaufs eine schnelle Beurteilung der Berechnungsergebnisse.

Damit eine Kontrolle der Hygiene- und Komfortanforderungen des DVGW-Arbeitsblattes W 551 und der VDI-Richtlinie 6003 an Entnahmearmaturen bereits im Planungsprozess erfolgen kann, werden für jede Entnahmearmatur sowohl der Fließ- als auch der Ruhedruck und die möglichen Durchflüsse an den Entnahmearmaturen berechnet. Der Betriebsbereich der Entnahmearmatur wird für Sie übersichtlich auf der Armaturenkennlinie farblich markiert

Effiziente Planung von Entnahmearmaturen

Zur Vermeidung gravierender Fehlfunktionen ist es erforderlich, dass bereits im Planungsprozess für Warmwasser-Entnahmestellen die Ausstoßzeit für das nicht zirkulierende Wasservolumen im Fließweg und für Kaltwasser-Entnahmestellen die Ausstoßzeit für Stagnationswasser mit Temperaturen ≥ 25 °C bekannt ist. Mit dieser Kenntnis können Sie Temperatur-Zapfprofile berechnen und die Einhaltung der 30-Sekunden-Regel bzw. von Komfortkriterien überprüfen.

Laden Sie sich hier ein Beispieldokument zur Trinkwasserberechnung herunter.

WARMWASSERZIRKULATION BERECHNEN

Sorgen Sie für eine optimale Temperaturhaltung

Wie Sie wissen, kommt der Warmwassertemperatur im Speicher und in der Leitungsanlage eine besondere Bedeutung bei der Sicherstellung der hygienischen Anforderungen an das Trinkwasser zu. Durch ein geeignetes Zirkulationssystem können Sie dafür sorgen, dass die Temperatur in Verteilungs- und Steigleitungen nicht unter 55 °C absinkt. Lediglich Stockwerks- oder Einzelzuleitungen in Wohngebäuden mit einem Wasservolumen ≤ 3 Liter dürfen ohne Zirkulation realisiert werden.

Mehr zu Warmwasserzirkulation

Im Wohnungsbau umfasst die Zirkulation des Warmwassers in der Regel nur die Verteilungs- und Steigleitungen. Hier können Sie beliebig aufgebaute Zirkulationssysteme mit unten- oder obenliegendem Zirkulationssammler oder mit einer Inliner-Zirkulation realisieren.

In Gebäuden des Gesundheitswesens müssen Sie bei der Planung, dem Bau und dem Betrieb von Trinkwasserinstallationen zusätzlich die „Richtlinie für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention“ des Robert-Koch-Instituts beachten. Danach soll eine Zirkulation des Warmwassers über die Stockwerksleitungen bis möglichst nahe an die Entnahmestelle angestrebt werden.

Sie können eine Warmwasserzirkulation bis zu den Entnahmestellen konventionell oder material- und energiesparend über Warmwasser-Ringleitungen mit Strömungsteilern in vertikalen oder horizontalen Rohrnetzstrukturen darstellen und berechnen. Die Wärmeverluste der von der Zirkulation betroffenen Rohrleitungen werden dabei für Sie unter Berücksichtigung aller Einflussfaktoren differenziert berechnet. Sie können die Zirkulationsvolumenströme durch Vorgabe eines Beimischfaktors in den normativ vorgesehenen Grenzen variieren.

Damit sich die berechneten Zirkulationsvolumenströme im laufenden Betrieb tatsächlich einstellen können, muss mindestens jedem Anschluss einer Zirkulation an die Warmwasserleitung ein Regulierventil zugeordnet werden, indem zusätzlich Druckverlust für den sogenannten hydraulischen Abgleich erzeugt werden muss. Zur Sicherstellung dieses hydraulischen Gleichgewichtszustands kann das Zirkulationssystem durch eine Kombination von statischen und thermostatischen Zirkulationsregulierventilen in mehrere Regulierebenen eingeteilt und einreguliert werden.

Vorteile im Blick:

Differenzierte hydraulische Berechnungen für Verästelungs- und Ringleitungsstrukturen
Beliebiger Rohrnetzaufbau mit unteren oder oberen Verteilungen
Ringleitungsberechnungen unter Berücksichtigung der Gleichzeitigkeit
Definition von objektspezifischen Gleichzeitigkeitskurven für Sonderbauten
Strömungsteiler in Kalt- und Warmwasser-Installationen
DIN-Referenzrohrreihen
Produktspezifische Daten der Partnerunternehmen
Einteilung in beliebig viele Druckstufen
Auslegung von Druckerhöhungsanlagen
Berechnung der Zirkulationssysteme mit Beimischverfahren
Hydraulischer Abgleich in mehreren Ebenen
Nachweis der Hygiene- und Komfortanforderungen an der Entnahmestelle

Highlights Berechnung Warmwasserzirkulation mit Dendrit

RINGLEITUNG

Optimierte Druckverlustberechnung mit dem Spöler-Cross-Verfahren

Für die differenzierte Berechnung der Druckverluste in Ringleitungen wird das Spöler-Cross-Verfahren¹) verwendet. Dabei handelt es sich um ein modifiziertes Verfahren nach Hardy Cross²) für die Berechnung von Ringleitungen und vermaschten Netzen, das zusätzlich die Berechnung von Spitzendurchflüssen in den jeweiligen Teilstrecken eines Ringes nach den Regeln der DIN 1988-300 ermöglicht. Ihr Vorteil: Dadurch können auch größere Ringleitungsstrukturen für die Versorgung von mehreren Nutzungseinheiten oder von Reihenduschanlagen usw. gebildet werden. Eine Ringleitung wird dadurch nicht nur – wie normativ vorgesehen – auf eine Nutzungseinheit beschränkt. Die Ringleitungen werden immer für einen konstanten Durchmesser bemessen, damit eine möglichst gleichmäßige Durchströmung des Ringes erfolgt.

Werden Ringleitungen an Strömungsteiler angeschlossen, stellt sich hier mit laufendem Betrieb ein intensiver Wasserwechsel bei abgesenkten Temperaturen des kalten Trinkwassers in der Stockwerksinstallation ein.

1) Spöler, Thomas – Entwicklung eines Berechnungsverfahrens zur Dimensionierung von vermaschten Trinkwassernetzen in Gebäuden unter Berücksichtigung der Gleichzeitigkeit der Entnahme. Fachhochschule Münster 2015 2) Cross, Hardy – x–Analysis of flow in networks of conduits or conductors, University of Illinois, Bulletin No. 286, 1936

Der Vergleich von Volumenstrom- und Temperaturmessdaten aus Strömungsteiler-Installationen mit vergleichbaren Daten konventioneller Verteilungssysteme zeigt, dass der Wasserwechsel hier deutlich intensiver ist und sich zudem gleichmäßiger über den Tag verteilt. Der intensivere und gleichmäßigere Wasserwechsel ist darauf zurückzuführen, dass durch Wasserentnahmen an beliebiger Stelle eine Zwangsdurchströmung in allen im Fließweg vorgelagerten Ringleitungen erfolgt (Induktion).

Gegenüber dem aktuellen Installationsstandard (Reihenleitung) liegt die mittlere Wasserwechselrate pro Tag bei Strömungsteiler-Installationen bis zu vierzigfach höher. Von den im Betrachtungszeitraum aufgetretenen Stagnationsphasen waren mehr als 90 Prozent kürzer als 30 Minuten. Gut zu wissen: Stagnationsphasen, die länger als zwei Stunden andauerten, wurden bei den untersuchten Strömungsteiler-Installationen im gesamten Messzeitraum nicht nachgewiesen.

Aus dem über den Tag gleichmäßig verteilten Wasserwechsel ergibt sich für die untersuchten Strömungsteiler-Installationen gegenüber dem aktuellen Installationsstandard ein erheblich niedrigeres Temperaturniveau.

KALTWASSERZIRKULATION BERECHNEN

Mehr Sicherheit für das Trinkwasser

In der DVGW-Wasserinformation 90 wird als sichere Temperatur des kalten Trinkwassers eine Temperatur unter 20 °C angesehen. Dies entspricht auch vielen internationalen Vorgaben und ist durch bisherige Maßnahmen fast nicht realisierbar. Zur Einhaltung hygienisch unbedenklicher Kaltwassertemperaturen hat die Gebr. Kemper GmbH + Co. KG daher das Kaltwasser-Zirkulationssystem KEMPER KHS CoolFlow entwickelt. Dabei ist das System nicht nur für Neubauten geeignet, sondern kann auch in Bestandsgebäuden mit geringem Aufwand nachgerüstet werden. Durch minimalen baulichen Aufwand kann die Zirkulationssammlung zum Hauseingangspunkt und Aufstellungsort des Kaltwasserkühlers geführt werden. Optimale Temperierung des Kaltwassers in Verbindung mit einem schlank bemessenen Rohrnetz führen zu kostengünstigen und wirtschaftlichen Lösungen. Zirkulierende Kaltwasserleitungen werden nun identisch zu den zirkulierenden Warmwasserleitungen nach EnEV und ÖNORM Standard gedämmt, um den Wärmeeintrag so gering wie möglich zu halten.

Mehr zu Kaltwasserzirkulation

Neuerdings werden Stagnationsstrecken als Lösungsmöglichkeit in Betracht gezogen, um den Wärmeeintrag durch zirkulierende Warmwasserleitungen in die Vorwandinstallationen zu vermeiden. In diesem Fall muss jedoch die Sicherstellung der Temperaturhaltung und des Wasseraustauschs kostspielig über Entnahmearmaturen oder Hygienespülungen sichergestellt werden. Da die Spülvorgänge nicht vom Nutzer unbemerkt durchgeführt werden können, sind sie für Hotels und Gebäude des Gesundheitswesens nicht geeignet.

Die „innovative“ Lösung: Kaltwasserzirkulation mit aktiver Temperaturhaltung. Es wurde daher in enger Zusammenarbeit mit KEMPER die Berechnung und Simulation von Kaltwasser-Zirkulationsnetzen mit KEMPER KHS CoolFlow in Dendrit CALHYDRA und Dendrit STUDIO integriert. Zeichnen, berechnen und analysieren Sie in Dendrit CALHYDRA und Dendrit STUDIO die Vorteile des Systems und ermitteln Sie mit der physikalischen Simulation der Zirkulationstechnik den Temperaturverlauf und somit die reale Betriebssituation bereits in der Planungsphase.

Die bewährte Berechnung und Simulation der innovativen KEMPER-Produkte ermöglicht Ihnen den planerischen Nachweis der Temperaturhaltung bis an die Entnahmestelle. Durch die mögliche Annahme von realistischen Umgebungslufttemperaturen in der Berechnung und der Simulation wird die Planungssicherheit nochmals deutlich erhöht. Sinnvolle Umgebungslufttemperaturen werden auf Basis von gemessenen realen Temperaturen vorgeschlagen.

Die Kaltwasserzirkulation wird in Dendrit CALHYDRA und Dendrit STUDIO wie die bekannte Warmwasserzirkulation auf einem eigenen Layer aufgebaut. Die Berechnungsergebnisse, wie z. B. die Leistung, der Volumenstrom oder die Pumpendruckdifferenz werden in Dendrit CALHYDRA und Dendrit STUDIO in gewohnter Weise übersichtlich ausgegeben und können entsprechend dokumentiert werden.