Themenwelt - Dimensionierung von Rohrleitungssystemen

3.1 Grundlagen und Anforderungen

3.1.1 Begriffe, Definitionen, Einheiten

3.1.2 Systemanforderungen nach SIA 385/1

Hauptanforderungen bei der Planung für Warmwasserinstallationen:

• Die Warmwasserversorgung muss so ausgelegt sein, dass folgende Temperaturen erreicht werden:

  • ≥ +60 °C am Ausgang des Warmwasserspeichers

  • ≥ +55 °C in den warm gehaltenen Leitungen

  • +50 °C an den Entnahmestellen (auch bei Wärmepumpen und Sonnenkollektoren)

• Diese Anforderungen gelten nicht für Durchflusswassererwärmer, wenn das Warmwasser nicht länger als 24 h in einem Zirkulationssystem bei 25 bis 50 °C verbleibt.

• Das Speichervolumen des Warmwassers muss knapp ausgelegt werden.

• Kaltwasserleitungen sind so zu installieren, dass eine Erwärmung durch parallel laufende Warmwasser- oder Heizungsleitungen vermieden wird und sie nicht über 25 °C erwärmt werden können. Optimal ist eine Kaltwassertemperatur ≤ 20 °C.

3.1.3 Fliessgeschwindigkeiten

Zulässige (rechnerische) Fliessgeschwindigkeiten im Rohr nach SVGW W3:2013 2.1.3

3.1.4 Druckbedingungen

Druckbedingungen in Trinkwasseranlagen nach SVGW W3:2013 2.1.4

ln der Regel ist eine hausinterne Druckerhöhungsanlage notwendig, wenn der minimale Fliessdruck von 100 kPa (1 bar) nicht an jeder Entnahmestelle gewährleistet werden kann.

3.1.5 Spitzendurchfluss in l/s als Funktion des Summendurchflusses

Diagramm 1 (Gleichzeitigkeit)

Funktionsgleichung Summendurchfluss 0.3 l/s bis 300 l/s: Q_D = Q_T ^0.353 × 0.459

Funktionsgleichung Summendurchfluss 0.3 l/s bis 15 l/s: Q_D = Q_T ^0.257 × 0.598

Grösster angeschlossener Einzelanschluss einer Armatur oder eines Apparates

3.1.6 Ausstosszeiten und Druckverlust

Die Ausstosszeit ist die Zeitspanne, die vergeht, bis die Nutztemperatur (40 °C) an der Entnahmestelle erreicht ist. Geringe Ausstosszeiten entsprechen dem Komfortanspruch des Verbrauchers und sind im Interesse eines sparsamen Energieverbrauchs.

Folgende Parameter beeinflussen die Ausstosszeit:

• Die Verlegetechnik der Warmwasserverteilung

• Die Anordnung der Sanitärapparate

• Die Rohrdimension und Leitungslänge

• Die Temperatur des Warmwassers

• Der Volumenstrom

Ausstosszeiten in Sekunden gemäss SIA 385/2 unter Berücksichtigung des Druckverlusts in kPa nach W3 für Optiflex-Rohre:

3.1.6.1 Temperaturverlauf und Ausstosszeit

tc	=	Kaltphase: Die Wassertemperatur an der Entnahmestelle liegt in der Nähe der Umgebungstemperatur.
thu	=	Anwärmphase: Die Wassertemperatur an der Entnahmestelle steigt bis 40 °C.
	=	Temperaturverlauf: Gemessene Temperatur an der Entnahmestelle für Optiflex-Rohre
	=	Eigentliche Wasserentnahme: Nach der Ausstosszeit, d. h. nach Erreichen von 40 °C an der Entnahmestelle

3.1.6.2 Berechnung der Ausstosszeit

Für grössere Rohre und andere Rohrlängen lässt sich die Ausstosszeit folgendermassen berechnen:

3.1.7 Dimensionierungsgrundlage nach W3, Ausgabe 2013

Durch unterschiedliche Fittingkonstruktionen treten in Trinkwasserverteilsystemen unterschiedliche Druckverluste auf. Bei der Rohrweitenbestimmung nach W3 2013 müssen die korrekten Zeta-Werte der eingesetzten Komponenten berücksichtigt werden.

Der Zeta-Wert (ζ), oder Druckverlustbeiwert eines Fittings ist eine dimensionslose Gösse für den zu erwartenden Druckverlust in einem durchströmten Formteil. Er gibt Auskunft über die Grösse des Strömungswiderstandes eines Fittings und wird empirisch ermittelt.

Die durch Einzelwiderstände verursachten Druckverluste haben Einfluss auf die Dimensionierung der Leitungsnetze. Strömungsgünstige Bauteile ermöglichen kleinere Dimensionen und tragen zu einer wirtschaftlichen und hygienischen Installation bei.

Der Kv-Wert ist eine weitere Grösse, die für die Dimensionierung von Armaturen ausschlaggebend ist.

Der Kv-Wert wird auch als Durchflussfaktor oder als Durchflusskoeffizient bezeichnet. Er ist ein Mass für den Durchsatz einer Flüssigkeit oder eines Gases durch ein Ventil und dient zur Auswahl und Dimensionierung von Ventilen. Der Kv-Wert entspricht dem Wasserdurchfluss durch ein Ventil (in m³/h), bei einer Druckdifferenz von 1 bar und einer Wassertemperatur von 5 bis 30 °C. Ein Kv-Wert gilt nur für den zugehörigen Hub (Öffnungsgrad) eines Ventils (K_v). Bei Nennhub (100 % Öffnungsgrad) wird der Kv-Wert als Kvs bezeichnet. Anhand des Kvs-Wertes kann bei einem Ventil der maximal mögliche Durchsatz ermittelt werden. Bei der Auslegung eines Ventils sollte auf den Kvs-Wert eine Auslegungsreserve von 20 bis 30% berücksichtigt werden.

Bei Flüssigkeiten kann der Kv-Wert in Abhängigkeit des Volumenstroms, der Dichte und des Druckverlusts berechnet werden.

Für die Ausgangswerte 1 bar und der Dichte des Wassers von 1000 kg/m³ bei 20 °C kann der Kv-Wert eines Ventils wie folgt dargestellt werden:

Unter Berücksichtigung des Kvs-Werts kann der Druckverlust für den zu erwartenden Volumenstrom wie folgt berechnet werden:

Zwischen Kv und Zeta-Wert besteht folgender Zusammenhang:

Näherungswert:

3.1.7.1 Umrechnung in äquivalente Rohrlänge

Die äquivalente Rohrlänge eines Formstücks kann durch das Verhältnis zwischen dem Zeta-Wert des Formstücks und dem Zeta-Wert eines 1 m langen, geraden Rohres berechnet werden:

Äquivalente Rohrlänge l' [m] = Zeta-Wert Formstück / Zeta-Wert 1 m Rohr

3.1.7.2 Druckdispositiv

Zur Unterstützung der Berechnung des Betriebsdrucks und des Druckverlusts eines Objekts stellt Nussbaum ein Formular zur Verfügung.

Das Formular «Druckdispositiv» kann auf www.nussbaum.ch/planungstools heruntergeladen werden

Bei einem Versorgungsdruck über 450 kPa (4.5 bar) empfiehlt Nussbaum immer den Einbau eines Druckminderers zum Schutz der Anlage vor Überbelastung und Druckschlägen aus dem Netz. Im Regelfall ist der Druckminderer auf 400 kPa (4 bar) einzustellen (Werkseinstellung), dadurch ist auch die einwandfreie Funktion der Sicherheitsventile mit Werkseinstellung 600 kPa (6 bar) jederzeit gewährleistet.

3.2 Methoden der Rohrweitenbestimmung

Ziel der Rohrweitenbestimmung ist es, den Benutzer mit hygienisch einwandfreiem Trinkwasser in ausreichender Menge und unter optimalen Druckbedingungen zu versorgen.

Dabei sind Gegebenheiten wie Gebäudestandort, hygienische, energetische und akustische Anforderungen, unterschiedliche Verlegetechniken usw. zu berücksichtigen.

Es wird zwischen 2 Methoden der Rohrweitenbestimmung unterschieden:

• Die vereinfachte Methode

• Die Berechnungsmethode

3.2.1 Betriebszustände, bei denen die vereinfachte Methode angewendet wird

Die vereinfachte Methode darf nur für so genannte «Normalinstallationen» angewendet werden. Alle anderen Objekte gelten als «Spezialinstallationen» und müssen nach dem differenzierten Berechnungsweg dimensioniert werden.

Rund 80 % der Wohnbauobjekte erfüllen die Bedingungen für eine Normalinstallation.

Die vereinfachte Methode kann unter folgenden Voraussetzungen angewendet werden:

• Der LU-Wert an einer einzelnen Entnahmestelle darf nicht höher als 5 sein (siehe nachfolgende Tabelle).

• Der maximale Spitzendurchfluss darf unter Berücksichtigung der Gleichzeitigkeit gemäss Diagramm 1 nicht überschritten werden.

• Die Summe aller LUs pro Strang muss kleiner als 150 sein.

• Die maximale abgewickelte Leitungslänge pro Strang muss kürzer als 50 m sein, wobei die maximale Leitungslänge in der Stockwerkverteilung 15 m und die Verteilleitung 35 m nicht überschreiten darf.

• Für die gesamte Leitungsinstallation steht gemäss Druckdispositiv ein Druckverlust von mindestens 150 kPa (1.5 bar) zur Verfügung.

3.2.2 Betriebszustände, bei denen die Berechnungsmethode angewendet wird

Gebäude mit überdurchschnittlichem Ausmass gelten als «Spezialinstallationen» und müssen nach dem differenzierten Berechnungsweg dimensioniert werden.

Die Berechnungsmethode gilt für folgende Betriebszustände:

• Installationen, die die Bedingungen für die vereinfachte Methode nicht erfüllen.

• Gebäude mit abgewickelter Leitungslänge > 50 m.

• Betriebszustände die eine der folgenden Bedingungen erfüllen:

  • Höhere Gleichzeitigkeit: Die gleichzeitige Benutzung der angeschlossenen Entnahmestellen liegt über dem maximalen Spitzendurchfluss gemäss Diagramm 1 und es gibt Spitzenbetriebszeiten, z. B. bei Sportanlagen (Duschen), Hotels, Gewerbe- und Industriebetrieben.

  • Dauerentnahme: Entnahmestellen die länger als 15 Minuten geöffnet bleiben, z. B. Kühlwasseranschlüsse, Brunnen, Garten-Bewässerungsanlagen oder Bassinfüllungen.

  • Spitzenentnahme: Grössere Durchflüsse oder Anschlüsse als in der Tabelle «Belastungswert (LU)» aufgeführt sind, d. h. Durchflüsse > 0.5 l/s oder Anschlüsse ¾". z. B. Schwallbrausen, gewerbliche Geschirrspüler u. a.

  • Kombinierte Betriebszustände: Die Rohrweitenbestimmung erfolgt sowohl mit der vereinfachten als auch mit der Berechnungsmethode.

3.3 Rohrweitenbestimmung

3.3.1 Hausanschlussleitung

Die Rohrweite wird in der Regel gemäss der Tabelle 5 aus W3 oder der maximal zulässigen Fliessgeschwindigkeit und dem Druckverlust durch die Netzbetreiber bestimmt. Der Druckverlust von der Versorgungsleitung bis zum Wasserzähler sollte unter Berücksichtigung der äquivalenten Rohrlängen für Formstücke und Armaturen 40 kPa (0.4 bar) nicht überschreiten.

Der für die Tabelle zu Grunde gelegte maximale Druckverlust entspricht einer Fliessgeschwindigkeit von max. 2.0 m/s. Die Werte der Rohrlängen in der Tabelle stellen einen Mittelwert für alle Werkstoffe dar.

Belastungswerttabelle, Tabelle 5 W3

3.3.2 Verteilbatterie

Spitzendurchfluss, Tabelle Nussbaum

3.3.3 Vereinfachte Methode

3.3.3.1 Neue Belastungswerte

Mit dem neuen W3-Regelwerk sind den Verbrauchern neue Belastungswerte (LU) zugeordnet worden. LU (Loading unit) ist der Wert, der den Mindestentnahmearmaturendurchfluss, die Benutzdauer und die Häufigkeit der Benutzung berücksichtigt.

Belastungswert (LU)

• Heizungsfüllventile sind bei der Rohrweitenbestimmung nicht zu berücksichtigen.

• Verbraucher mit Anschlüssen > 1/2" und/oder speziellen Durchflussleistungen sind immer gemäss Herstellerangabe nach Druckverlust zu berechnen.

Einsatz mit Auslaufgehäuse

Artikel-Nr.: 40214

Einsatz mit Auslaufgehäuse

Artikel-Nr.: 40204

Einsatz mit Auslaufgehäuse

Artikel-Nr.: 40074

Einsatz mit Auslaufgehäuse

Artikel-Nr.: 40064

Gartenventil frostsicher

Artikel-Nr.: 40210

Gartenventil frostsicher

Artikel-Nr.: 40200

Gartenventil frostsicher

Artikel-Nr.: 40070

Gartenventil frostsicher

Artikel-Nr.: 40060

weitere Produkte

3.3.3.2 Rohrweitenbestimmung Warmwasserverteilung Optipress

Um die Rohrweitenbestimmung von Verteilleitungen zu zeigen, wird ein Beispiel Schritt für Schritt bis zur fertigen Rohrweitenbestimmung durchgeführt. Die isometrische Darstellung zeigt den Aufbau des Beispiels. Es wird die Rohrweitenbestimmung des Warmwassersystems erstellt.

Bevor mit der Rohrweitenbestimmung begonnen werden kann, müssen den Verbrauchern die Belastungswerte zugeteilt werden. Auskünfte über die Belastungswerte sind im Kapitel «Neue Belastungswerte» in der Tabelle «Belastungswert (LU)» zu finden, 👉 Neue Belastungswerte.

Die Teilstrecken sind für die Rohrweitenbestimmung von 1 bis 9 durchnummeriert. Als Produktlinie wird Optipress-Aquaplus gewählt.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optipress 1.4521
2	Optipress 1.4521
3	Optipress 1.4521
4	Optipress 1.4521
5	Optipress 1.4521
6	Optipress 1.4521
7	Optipress 1.4521
8	Optipress 1.4521
9	Optipress 1.4521

	Kellerverteilung
	Steigzone

Um die Teilstrecke 1 zu dimensionieren, benötigt man den daran angeschlossenen LU-Wert (10 LU) und die Distanz bis zum Wasserzähler, resp. bis zum zentralen Druckminderer. Für diese Distanz addiert man die Teilstrecken (ΔS) 1 bis 4.

* Inkl. Verteilerstamm

Die Rohrweite kann aus der untenstehenden Tabelle entnommen werden. 27 m gehören in den Geltungsbereich bis max. 35 m.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optipress 1.4521		27	10	28 × 1.2

Dimensionierung Teilstrecke 1

Teilstrecken 2, 3 und 4:

Die Länge ergibt sich aus der Distanz des Verbrauchers bis zum Wasserzähler, resp. bis zum zentralen Druckminderer.

Für den LU-Wert werden die Belastungswerte summiert, die bis zur jeweiligen Teilstrecke abgeführt werden.

Mit diesen Daten können die Rohrweiten der Tabelle entnommen werden. Sie gehören ebenfalls in den Geltungsbereich bis max. 35 m.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
2	Optipress 1.4521		27	20	28 × 1.2
3	Optipress 1.4521		27	30	28 × 1.2
4	Optipress 1.4521		27	50	35 × 1.5

Dimensionierung Teilstrecken 2, 3 und 4

Teilstrecke 5:

Die Länge ergibt sich aus der Distanz der angehängten Apparategruppe zum Hausanschluss.

Der LU-Wert ist der an der Teilstrecke angeschlossene LU-Wert.

Mit diesen Daten kann der Wert der Tabelle entnommen werden. Er gehört ebenfalls in den Geltungsbereich bis max. 35 m.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
5	Optipress 1.4521		23.4	10	28 × 1.2

Dimensionierung Teilstrecke 5

Teilstrecke 6:

Die Länge ergibt sich aus der Distanz der angehängten Apparategruppe zum Hausanschluss.

Der LU-Wert ist der an der Teilstrecke angeschlossene LU-Wert.

Mit diesen Daten kann der Wert der Tabelle entnommen werden. Er gehört in den Geltungsbereich bis 20 m.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
6	Optipress 1.4521		19.2	10	22 × 1.2

Dimensionierung Teilstrecke 6

Teilstrecken 7 und 8:

Ausschlaggebend für die Länge ist die Distanz zwischen dem Anschluss der Apparategruppe an 7 und dem zentralen Druckminderer.

Für den LU-Wert werden die Belastungswerte summiert, die bis zur jeweiligen Teilstrecke abgeführt werden.

Mit diesen Daten kann der Wert der Tabelle entnommen werden. Er gehört ebenfalls in den Geltungsbereich bis max. 35 m.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
7	Optipress 1.4521		20.4	10	28 × 1.2
8	Optipress 1.4521		20.4	20	28 × 1.2

Dimensionierung Teilstrecken 7 und 8

Teilstrecke 9:

Die Länge ergibt sich aus der Distanz der angehängten Apparategruppe zum zentralen Druckminderer.

Der LU-Wert ist der an der Teilstrecke angeschlossene LU-Wert.

Mit diesen Daten kann der Wert der Tabelle entnommen werden. Da die Teilstrecke grösser als 15 m aber kleiner als 20 m ist, wird die Spalte für die max. abgewickelte Länge von 20 m verwendet.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
9	Optipress 1.4521		16.2	10	22 × 1.2

Dimensionierung Teilstrecke 9

Die Teilstrecken 1 bis 9 sind dimensioniert:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optipress 1.4521		27	10	28 × 1.2
2	Optipress 1.4521		27	20	28 × 1.2
3	Optipress 1.4521		27	30	28 × 1.2
4	Optipress 1.4521		27	50	35 × 1.5
5	Optipress 1.4521		23.4	10	28 × 1.2
6	Optipress 1.4521		19.2	10	22 × 1.2
7	Optipress 1.4521		20.4	10	28 × 1.2
8	Optipress 1.4521		20.4	20	28 × 1.2
9	Optipress 1.4521		16.2	10	22 × 1.2

	Kellerverteilung
	Steigzone

3.3.3.3 Rohrweitenbestimmung Stockwerkverteilung

Stockwerkverteilung Warmwasser mit Ausstossleitungen in Optiflex-Profix

In diesem Beispiel wird die Rohrweitenbestimmung der Warmwasserleitung einer Stockwerkverteilung gezeigt.

Bevor mit der Rohrweitenbestimmung begonnen werden kann, müssen den Verbrauchern die Belastungswerte zugeteilt werden. Auskünfte über die Belastungswerte sind im Kapitel «Neue Belastungswerte» in der Tabelle «Belastungswert (LU)» zu finden, 👉 Neue Belastungswerte.

Die Teilstrecken sind für die Rohrweitenbestimmung von 1 bis 7 durchnummeriert. Als Produktlinie wird Optiflex-Profix gewählt.

Teilstrecken 1 bis 4:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optiflex-Profix			2
2	Optiflex-Profix			1
3	Optiflex-Profix			2
4	Optiflex-Profix			3

Belastungswerte Teilstrecken 1 bis 4

Ausstossleitung

Teilstrecken 5, 6 und 7:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
5	Optiflex-Profix			1
6	Optiflex-Profix			2
7	Optiflex-Profix			10

Belastungswerte Teilstrecken 5, 6 und 7

T-Stück-Verteilung

Neben dem Belastungswert wird für die Rohrweitenbestimmung die Leitungslänge von der Etagenabsperrung bis zum Verbraucher bestimmt.

Teilstrecken 1 bis 4:

Teilstrecken 5 und 6:

Teilstrecken 7:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optiflex-Profix		6.1	2
2	Optiflex-Profix		9.3	1
3	Optiflex-Profix		11.2	2
4	Optiflex-Profix		12.5	3
5	Optiflex-Profix		11.4	1
6	Optiflex-Profix		11.4	2
7	Optiflex-Profix		12.5	10

Belastungswerte und Längen der Teilstrecken 1 bis 7

Mit diesen Daten kann die Rohrweite der Teilstrecke 1 der produktspezifischen Tabelle entnommen werden. In diesem Beispiel wird eine Etage mit Wasserzähler gezeigt. Es wird die Spalte 10 m verwendet, da die Länge von 6.1 m über 5 m aber unter 10 m liegt.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optiflex-Profix		6.1	2	16 × 2.2

Dimensionierung Teilstrecke 1

Für die Teilstrecke 5 sind 1 LU und 11.4 m entscheidend.

Für die Teilstrecke 6 sind 2 LU und 11.4 m entscheidend.

Für die Teilstrecke 7 sind 10 LU und 12.5 m entscheidend.

Für die Teilstrecken 5 und 6 muss die Tabelle Installation mit T-Stücken verwendet werden, da die Doppeldosen jeweils einem T-Stück entsprechen.

Bei der Teilstrecke 7 entspricht der Verteiler mehreren aneinander gereihten T-Stücken. Demzufolge kommt ebenfalls die Tabelle mit T-Stücken zum Einsatz.

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
5	Optiflex-Profix		11.4	1	16 × 2.2
6	Optiflex-Profix		11.4	2	16 × 2.2
7	Optiflex-Profix		12.5	10	25 × 2.7

Dimensionierung Teilstrecke 5 bis 7

Die Teilstrecken 1 bis 7 sind dimensioniert:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optiflex-Profix		6.1	2	16 × 2.2
2	Optiflex-Profix		9.3	1	16 × 3.8
3	Optiflex-Profix		11.2	2	16 × 2.2
4	Optiflex-Profix		12.5	3	20 × 2.8
5	Optiflex-Profix		11.4	1	16 × 2.2
6	Optiflex-Profix		11.4	2	16 × 2.2
7	Optiflex-Profix		12.5	10	25 × 2.7

Stockwerkverteilung Kaltwasser, T-Stück mit Formstücken in Optiflex-Profix

In diesem Beispiel wird die Rohrweitenbestimmung der Kaltwasserleitung einer Stockwerkverteilung gezeigt.

Bevor mit der Rohrweitenbestimmung begonnen werden kann, müssen den Verbrauchern die Belastungswerte zugeteilt werden. Auskünfte über die Belastungswerte sind im Kapitel «Neue Belastungswerte» in der Tabelle «Belastungswert (LU)» zu finden, 👉 Neue Belastungswerte.

Teilstrecke 1:

Teilstrecken 2 bis 4:

Teilstrecken 5 bis 7:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optiflex-Profix			3
2	Optiflex-Profix			6
3	Optiflex-Profix			7
4	Optiflex-Profix			8
5	Optiflex-Profix			3
6	Optiflex-Profix			1
7	Optiflex-Profix			1

Belastungswerte Teilstrecken 1 bis 7

Stockwerkverteilung

Neben dem Belastungswert wird für die Rohrweitenbestimmung die Länge von der Etagenabsperrung bis zum Verbraucher bestimmt.

Teilstrecken 1 bis 4:

Teilstrecken 5, 6 und 7:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optiflex-Profix		6.5	3
2	Optiflex-Profix		6.5	6
3	Optiflex-Profix		6.5	7
4	Optiflex-Profix		6.5	8
5	Optiflex-Profix		3.7	3
6	Optiflex-Profix		2.5	1
7	Optiflex-Profix		2.0	1

Belastungswerte und Längen der Teilstrecken 1 bis 7

Mit diesen Daten können die Rohrweiten der produktspezifischen Tabelle entnommen werden. In diesem Beispiel wird eine Etage ohne Wasserzähler gezeigt.

Da die Länge der Teilstrecke 1 mit 6.5 m grösser als 5 m aber kleiner als 10 m ist, wird die Spalte für die max. abgewickelte Länge von 10 m verwendet (ohne Wasserzähler).

Beispiel für Teilstrecke 1:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optiflex-Profix		6.5	3	16 × 2.2

Dimensionierung Teilstrecke 1

Mit der gleichen Vorgehensweise die übrigen Teilstrecken dimensionieren:

Nr.	Material	Bemerkung	Länge [m]	Belastungswert (LU)	Dimension
1	Optiflex-Profix		6.5	3	16 × 2.2
2	Optiflex-Profix		6.5	6	20 × 2.8
3	Optiflex-Profix		6.5	7	20 × 2.8
4	Optiflex-Profix		6.5	8	20 × 2.8
5	Optiflex-Profix		3.7	3	16 × 2.2
6	Optiflex-Profix		2.5	1	16 × 3.8
7	Optiflex-Profix		2.0	1	16 × 3.8

3.3.4 Berechnungsmethode

Mit der Berechnungsmethode können Leitungsnetze genau dimensioniert werden.

Eine wichtige Grösse in der Strömungslehre und massgebender Parameter für die Dimensionierung von Leitungsnetzen ist der Zeta-Wert. Höhere Zeta-Werte bei Form-und Verbindungsstücken führen zu grösseren Rohrdurchmessern und Wasserinhalten in Verteilsystemen. Dagegen ermöglichen strömungsgünstige Bauteile beziehungsweise niedrige Zeta-Werte den Einsatz kleinerer Rohrdimensionen. Somit besteht eine enge Interaktion zwischen Zeta-Werten, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit einerseits und druckverlustoptimierten Trinkwasserinstallationen anderseits.

Mit Zeta-Werten kann die gesamte Installation gerechnet und verifiziert werden.

3.3.4.1 Hilfsmittel zur Druckverlustberechnung

Nussbaum stellt online unter www.nussbaum.ch/planungstools Excel-Tools zur Druckverlustberechnung zur Verfügung:

• Druckverlustberechnung für Trinkwasserinstallationen

• Druckverlustberechnung für Gasinstallationen

3.3.4.2 Formeln zur Druckverlustberechnung bei Fittings

Zur Berechnung des Druckverlusts bei Fittings werden u. a. folgende Formeln angewendet:

	Volumenstrom V̇ [l/s]	Unter Volumenstrom versteht man den Inhalt (ΔV) eines Mediums, der sich innerhalb einer Zeiteinheit (Δt) durch einen Querschnitt bewegt. In einem geschlossenen System (ohne Volumendifferenzen durch Zu- oder Abflüsse) ist der Volumenstrom konstant.
	Fliessgeschwindigkeit v [m/s]	Die Fliessgeschwindigkeit ist vom Querschnitt (A) abhängig und kann aus dem Volumenstrom (V̇) abgeleitet werden. Bei einem konstanten Volumenstrom steigt oder sinkt die Fliessgeschwindigkeit, wenn die Querschnittsfläche (A) verkleinert beziehungsweise vergrössert wird.
	Druckverlust Δp [Pa]	Das Produkt aus dem Druckverlustbeiwert ζ* (Zeta), der Dichte ρ** des durch das System oder Bauteil fliessenden Mediums und der kinetischen Energie v2/2 ergibt den jeweiligen Druckverlust.
* Unabhängig vom eingesetzten Medium ** Z. B. Dichte des Wassers bei 20 °C: 998 kg/m3

3.3.4.3 Diagramme und Zeta-Wert-Tabellen

Die Zeta-Werte werden im Online-Shop auf www.nussbaum.ch laufend aktualisiert.

Nussbaum stellt im Internet ein Software-Tool zur Rohr-Vordimensionierung für Kaltwasserinstallationen zur Verfügung: www.nussbaum.ch/planungstools

Druckverlustdiagramm für Optipress-Edelstahlrohre

Das Rohrreibungsdruckgefälle R [hPa/m] in Abhängigkeit von Volumenstrom [l/s] (bzw. Massenstrom [kg/h]) und Fliessgeschwindigkeit v [m/s].

Rohrrauigkeit k = 0.0015 mm

Bezugstemperatur t = 10 °C

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optipress-Rotguss-Pressfittings und Armaturen

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optipress-Rotguss-Pressfittings sowie von Leitungsarmaturen bei Spitzenvolumenstrom.

Fittingart/Armaturenart Werkstoff: Rotguss			Zeta-Wert ζ
			Äquivalente Rohrlängen [m]
Symbol		Aussendurchmesser da	15		18		22		28		35		42		54
		Nenndurchmesser DN	12		15		20		25		32		40		50
		Anschlusswinkel	1.6		1.6		1.6
			1.1		1.3		1.6
		Übergang	0.4		0.2		0.2		0.2		0.2		0.1		0.1
			0.3		0.2		0.2		0.3		0.3		0.2		0.3
		Übergang zu Schnellkupplung					0.2
							0.2
		Schnellkupplung mit Überwurfmutter					0.2
							0.2
		Schrägsitzventil	2.3		2.1		1.7		1.4		1.2		1.6		1.5
			1.5		1.7		1.7		1.9		2.0		3.3		3.9
		Unterputz Geradsitzventil	6.5		5.7		7.4		7.1
			4.4		4.7		4.6		9.4
		Unterputz Geradsitzventil					10.5
							10.5
		Geradsitzventil					10.5
							10.5

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optipress-Rotguss- Pressfittings und Armaturen

Die Zeta-Werte für Optipress-Edelstahlrohre bei Spitzenvolumenstrom sind folgender Tabelle zu entnehmen:

Rohrart Werkstoff: Edelstahl			Zeta-Wert ζ pro m Rohr
Symbol		Aussendurchmesser da	15		18		22		28		35		42		54
		Nenndurchmesser DN	12		15		20		25		32		40		50
		Rohr 1.4401/1.4520/1.4521	1.5		1.2		1.0		0.8		0.6		0.5		0.4

Zeta-Werte Edelstahlrohr

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optipress-Edelstahl-Pressfittings und Armaturen

Fittingart/Armaturenart Werkstoff: Edelstahl 1.4401		Zeta-Wert ζ
		Äquivalente Rohrlängen [m]
Symbol	Aussendurchmesser da	15	18	22	28	35	42	54	64	76.1	88.9	108
	Nenndurchmesser DN	12	15	20	25	32	40	50	60	65	80	100
	Anschlusswinkel	1.6	2.0	1.6	1.3
		1.1	1.7	1.7	1.7
	T-Stück Egal - Abzweig	1.3	1.2	1.1	1.1	0.9	0.9	0.9	0.8	0.8	0.7	0.6
		0.9	1.0	1.2	1.5	1.4	1.7	2.3	2.4	2.8	2.9	3.2
	T-Stück Egal - Durchfluss	0.3	0.3	0.2	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
		0.2	0.3	0.2	0.1	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	Bogen 90°	0.8	0.5	0.3	0.4	0.2	0.3	0.3	0.3	0.2	0.2	0.2
		0.5	0.4	0.3	0.5	0.4	0.5	0.8	0.8	0.9	0.9	0.9
	Bogen 45°	0.5	0.5	0.7	0.4	0.3	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.1
		0.3	0.4	0.7	0.5	0.4	0.5	0.6	0.5	0.6	0.7	0.7
	Schrägsitzventil	2.3	2.1	1.7	1.4	1.2	1.6	1.5
		1.5	1.7	1.7	1.9	2.0	3.3	3.9

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optipress-Edelstahl-Pressfittings sowie von Leitungsarmaturen bei Spitzenvolumenstrom.

Die Zeta-Werte für Optipress-Edelstahlrohre bei Spitzenvolumenstrom sind folgender Tabelle zu entnehmen:

Rohrart		Zeta-Wert ζ pro m Rohr
Werkstoff: Edelstahl
Symbol	Aussendurchmesser da	15	18	22	28	35	42	54	64	76.1	88.9	108
	Nenndurchmesser DN	12	15	20	25	32	40	50	60	65	80	100
	Rohr 1.4401/1.4520/1.4521	1.5	1.2	1.0	0.8	0.6	0.5	0.4	0.3	0.3	0.2	0.2

Zeta-Werte Edelstahlrohr

Druckverlustdiagramm für Optiflex-Kunststoffrohre flexibel und formstabil

Das Rohrreibungsdruckgefälle R [hPa/m] in Abhängigkeit von Volumenstrom [l/s] und Fliessgeschwindigkeit v [m/s] für Rohre aus Kunststoff.

Rohrrauigkeit k = 0.007 mm

Bezugstemperatur t = 10 °C

Zeta-Werte für Optiflex- Kunststoffrohre flexibel und formstabil

Rohrart		Zeta-Wert ζ pro m Rohr
Werkstoff: PE-Xc / PB / *PE-RT
Symbol	Aussendurchmesser da	16*	16	20	25	32	40	50	63
	Nenndurchmesser DN	10	12	15	20	25	32	40	50
	Rohre flexibel/formstabil	3.2	2.0	1.6	1.1	0.8	0.6	0.4	0.3

Zeta-Werte für Optiflex-Kunststoffrohre flexibel und formstabil bei Spitzenvolumenstrom

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optiflex-Flowpress-Pressfittings und Armaturen aus Rotguss

Fittingart/Armaturenart Werkstoff: Rotguss		Zeta-Wert ζ
		Äquivalente Rohrlängen [m]
Symbol	Aussendurchmesser da	16	20	25	32	40	50	63
	Nenndurchmesser DN	12	15	20	25	30	40	50
	Dose 90°	4.0	2.9
		2.0	1.8
	Anschlusswinkel	2.1	1.7
		1.0	1.1
	Doppeldose - Ausfluss	4.1	3.9
		2.0	2.4
	Doppeldose - Durchfluss	2.4	2.7
		1.2	1.7
	Doppel-Anschlusswinkel - Ausfluss	3.9	2.9
		1.9	1.8
	Doppel-Anschlusswinkel - Durchfluss	2.8	2.3
		1.4	1.4
	T-Stück Egal - Abzweig	2.3	1.8	1.4	1.5	1.1	1.0	0.8
		1.1	1.1	1.3	1.9	1.8	2.5	2.6
	T-Stück Egal - Durchfluss	0.8	1.0	0.6	0.5	0.5	0.5	0.5
		0.4	0.6	0.5	0.6	0.8	1.2	1.6
	Bogen 90°	1.7	1.5	1.2	1.2	0.9	0.8	0.8
		0.8	0.9	1.1	1.5	1.5	2.0	2.6
	Bogen 45°			0.6	0.7	0.7	0.6	0.5
				0.5	0.9	1.2	1.5	1.6
	Kupplung	0.7	0.8	0.5	0.5	0.5	0.4	0.3
		0.3	0.5	0.5	0.6	0.8	1.0	1.0
	Übergang	0.8	0.9	0.6	0.6	0.6	0.4
		0.4	0.6	0.5	0.7	1.0	1.0
	Verteiler Abzweig	Die Werte des Verteilers sind bei den Übergängen dazu gerechnet
	Verteiler Durchfluss
	Verteiler mit Steckübergang gerade	3.4
		1.1
	Verteiler mit Steckübergang gerade	2.4	1.9
		1.2	1.2
	Verteiler mit Steckübergang gekröpft	3.5
		1.1
	Verteiler mit Steckübergang gekröpft	2.5	3.4
		1.2	2.1
	Übergang	0.8	0.9
		0.4	0.6
	Übergang zu Schnellkupplung			0.3
				0.3
	Schnellkupplung mit Überwurfmutter			0.3
				0.3
	Absperren/Messen mit Messkapsel			24.2
				22.0
	Absperren/Messen mit Verschlusszapfen			14.9
				13.5
	Unterputz Geradsitzventil			10.5
				9.5
	Geradsitzventil			10.5
				9.5

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optiflex-Flowpress-Pressfittings sowie von Leitungsarmaturen bei Spitzenvolumenstrom

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optiflex-Profix

Fittingart/Armaturenart Werkstoff: Rotguss/Kunststoff		Zeta-Wert ζ
		Äquivalente Rohrlängen [m]
Symbol	Aussendurchmesser da	16	16	20	25
	Nenndurchmesser DN	10	12	15	20
	Dose 90° + Anschlusswinkel	1.8	1.4	1.4
		0.6	0.7	0.9
	Doppeldose - Ausfluss	2.0	1.3	2.1
		0.6	0.7	1.3
	Doppeldose - Durchfluss	2.0	1.2	1.5
		0.6	0.6	0.9
	Bogen 90°	1.4	0.5	0.6	0.5
		0.4	0.3	0.4	0.5
	Kupplung, Muffe, Übergang	1.0	0.3	0.2	0.1
		0.3	0.1	0.2	0.1
	T-Stück Egal - Abzweig	2.0	0.9	0.9	1.1
		0.6	0.4	0.6	0.1
	T-Stück Egal - Durchfluss	1.3	0.4	0.3	0.2
		0.4	0.2	0.2	0.2
	Verteiler Durchfluss	Die Werte des Verteilers sind bei den Übergängen dazu gerechnet
	Verteiler Abzweig
	Verteiler mit Steckübergang gerade	1.9	1.9	1.4
		0.9	0.9	0.9
	Verteiler mit Steckübergang gekröpft	1.8	1.8	2.5
		0.9	0.9	1.6
	Übergang zu Schnellkupplung			0.8
				0.5
	Schnellkupplung mit Überwurfmutter			0.8
				0.5
	Absperren/Messen mit Messkapsel			24.2
				22.0
	Absperren/Messen mit Verschlusszapfen			14.9
				13.5
	Unterputz Geradsitzventil			10.5
				9.5
	Geradsitzventil			10.5
				9.5

Zeta-Werte und äquivalente Rohrlängen von Optiflex-Profix sowie von Leitungsarmaturen bei Spitzenvolumenstrom

3.3.4.4 Nussbaum Belastungswerttabellen

Installation mit Ausstossleitung (Richtungsänderung mit Rohrbogen)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit Ausstossleitung (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit Ausstossleitung (Richtungsänderung mit Rohrbogen)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit Ausstossleitung (Richtungsänderung mit Rohrbogen)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit Ausstossleitung (Richtungsänderung mit Rohrbogen)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit Ausstossleitung (Richtungsänderung mit Rohrbogen)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)

Installation mit T-Stücken (Richtungsänderung mit Formstücken)