DE2650361C2

DE2650361C2 - Dachablauf oder dergleichen für ein Gebäude

Info

Publication number: DE2650361C2
Application number: DE19762650361
Authority: DE
Inventors: Olavi Dipl.-Ing. Ebeling; Risto Helsinki Lundén
Original assignee: KONTEKLA HELSINKI FI Oy
Current assignee: KONTEKLA HELSINKI FI Oy
Priority date: 1975-12-30
Filing date: 1976-11-03
Publication date: 1986-03-20
Also published as: DE2650361A1; NL7612948A; FR2337237A1; BE848547A; ATA946176A; FI52612B; CH598431A5; IT1074613B; FR2337237B1; AT370177B; LU76047A1; FI52612C

Description

Die Erfindung betrifft einen Dachablauf oder dergleichen für ein Gebäude, mit einem das Dach entwässernden Abflußrohr, wobei das ober* Ende des Abflußrohres mit einer Mulde zusammengefügt ist, welche größer ist als die Mündung des Abfhjßro^-res und deren freier oberer Rand höher liegt als die Mündung des Abflußrohres, mit einem über der Mündung befestigten Dekkel, der eine geschlossene Oberfläche aufweist und dessen Durchmesser größer ist als die Mündung, aber kleiner als die Mulde, und dessen unterer Rand niedriger als der obere Rand der Mulde liegt, um bei mit Wasser gefüllter Mulde die Bildung eines Luftwirbels im Abflußrohr zu verhindern, und welcher Deckel mit einem darunter befindlichen Sieb verbunden ist, welches um die Mündung des Abflußrohres herum angeordnet ist und mit Löchern versehen ist.

Ein derartiger Dachablauf ist durch die DE-OS 19 48 214 bekannt. Bei diesem Dachablauf herrschen im Bereich der Mündung des Abflußrohres derartige Verhältnisse, daß die Wasserströmung im Abflußrohr als geschlossene Strömung stattfindet, d. h., daß sie die gesamte Querschnittsfläche des Abflußrohres ausfüllt, wodurch der Durchmesser des Abflußrohres für eine vorgegebene abzuführende Regenwassermenge wesentlich kleiner bemessen werden kann als dies bei einem Abflußrohr mit nicht geschlossener Strömung der Fall ist. Die bei einem solchen Dachablauf erreichte geschlossene Strömung und die damit einhergehende große Abflußleistung ermöglichen es, daß sich verhältnismäßig große Dachflächen in der Weise entwässern lassen, daß das Wasser der Dachabläufe zentral in einer Leitung gesammelt werden kann, die unmittelbar unter dem Dach horizontal angeordnet ist und erst am Giebel des betreffenden Gebäudes nach unten geführt wird. Dadurch reduziert sich die Anzahl der erforderlichen Fallrohre und Sammelleitungen.

Da bei einer geschlossenen Strömung die Möglichkeit der Wasserführung in einer nahezu im Dachniveau liegenden Leitung von dem Höhenunterschied zwischen Dach und Ausfluß bzw. von dem daraus resultierenden Druck abhängt und der Dampfdruck des Regenwassers zur Beibehaltung der geschlossenen Strömung nicht unterschritten werden darf, darf in dem horizontalen Leitungsteil der Druckabfall nicht größer als etwa zehn Meter freier Fall (ca. 1 bar) sein. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, den Strömungswiderstand für das Regenwasser in der Rohrleitung und insbesondere im Dachablauf möglichst klein zu halten. Dies könnte man

to beim bekannten Dachablauf z. B. dadurch erreichen, daß man die Sieboberfläche des Dachablaufes vergrößert Dies würde jedoch zu einer unerwünschten Vergrößerung des gesamten Dachablaufes führen. Häufig ist eine solche Vergrößerung schon aus installationstechnischen Gründen nicht möglich. Eine andere Möglichkeit zur Verringerung des Strömungswiderstandes bei dem bekannten Dachablauf wäre die Vergrößerung der Fläche der einzelnen Sieblöcher. Diese Maßnahme würde jedoch dazu führen, daß mehr und größere Schmutzteile das Sieb durchlaufen und es dadurch zu einer Rohrverstopfung kommen könnte.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Dachablauf der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß bei geringen Abmessungen des Dachablaufes und ohne die Gefahr einer Rohrverstopfung der Strömungswiderstand des Dachablaufes so gering ist, daß die Entwicklung einer geschlossenen Strömung nicht gestört wird.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Dachablauf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verhältnis der Gesamtfläche der Löcher des Siebes zu der Querschnittsfläche des Abflußrohres zwischen 2,5 und 3,5 liegt, und daß der Durchmesser der Löcher höchstens 12 mm beträgt — Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß die für eine hohe Abflußleistung günstige geschlossene Strömung in zuverlässiger Weise erreicht wird. Im Rahmen von Versuchen, die mit dem erfindungsgemäßen Dachablauf durchgeführt worden sind, ist festgestellt worden, daß der Strömungswiderstand des Dachablaufes 5% des Strömungswiderstandes des Rohrleitungsteiles mit dem niedrigsten Druck betragen darf. Bei dem erfindungsgemäßen Dachablauf ist der Strömungswiderstand sehr gering. Er hängt ab vom Verhältnis der Gesamtlochfläche des Siebes zu der Querschnittsfläche des Abflußrohres, wobei die Lochgröße so gewählt sein muß, daß die Löcher nicht verstopft werden, da sonst die Strömungsverhältnisse gestört wären. Der Koeffizient des Strömungswiderstandes wird durch folgende Formel bestimmt:

wobei

F] = Querschnittsfläche des Abflußrohres

F₀ = Fläche der Löcher des Siebes

Pk = Widerstandszahl der Sieblöcher bei normaler

Durchflußgeschwindigkeit: 03+1,1 = 1,6.

Der für die Strömung durch den Dachablauf verursachte Gesamtwiderstand beträgt

V²V

-Pi-

wobei

ν — Strömungsgeschwindigkeit im Abflußrohr,
γ = Volumengewicht
g = Erdbeschleunigung.

Die häufigsten Strömungsgeschwindigkeiten im Leitungsrohr betragen etwa 4 m/sec, wobei der obengenannte zugelassene Druckabfall von ca. 1 bar die Grenzen für ρ setzt Im schlechtesten Fall beträgt der Strömungswiderstand des Rohrleitungsteiles mit dem größten Unterdruck von 10 000 mm freier Fall, wie es oben schon erwähnt wurde, wovon 5%, d. h. 500 mm freier Fall, aui den Strömungswiderstand des Dachablaufes entfallen dürfen.

Wenn der p-Wert zwischen 0,63 und 0,76 liegt sind die Werte für die mit einem Dachablauf zu entwässernde Dachfläche und für den benötigten Abflußrohrdurchmesser günstig. Aus der Formel (1) folgt dann, daß das Verhältnis der Löcherfläche des Siebes zu der Querschnittsfläche des Rohres zwischen 2,5 und 3,5 liegen muß. Aufgrund dieses Intervalls wird ermöglicht daß nicht mit jeder Änderung des Strömungswiderstandes des erfindungsgemäßen Dachablaufes eine Änderung des Rohrdurchmessers einherzugehen braucht Dies ist von Bedeutung, weil die Durchmesser der als Regenwasserleitung verwandten Rohre stufenweise größer werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellendeil Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch ein Regenwasserleitungssystem eines mit einem Dachablauf versehenen Gebäudes,

Fig.2 Kurven, welche die Druckverteilung in der Leitung als Funktion der Rohrlänge wiedergeben, und

F i g. 3 einen Axialschnitt durch einen Dachablauf.

Das in F i g. 1 dargestellte Regenwasserleitungssystern besteht aus mehreren, auf dem Dach eines Gebäudes befindlichen Dachabläufen 2, die über Rohre 3 mit einer Sammelleitung 4 verbunden sind. Die Sammelleitung 4 führt durch eine vertikale Leitung 5 zu einem Sammeleinla^fe.

Die Kurven nach Fig.2 stellen die verschiedenen Teildruckverläufe in der Regenwasserleitung ab dem Dachablauf A dar.

Der verbleibende statische Druck ergibt sich aus folgender Beziehung:

hf Y g

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Höhenunterschied zwischen Dachablauf und Leitung

Strömungsgeschwindigkeit im Rohr

Strömungswiderstände

Volumengewicht des Wassers

Erdbeschleunigung.

Die Bezeichnungen in F i g. 2 bedeuten: an der Stelle des Dachablaufes (A), im Vereinigungspunkt des Verbindungsrohres 3 und der Sammelleitung 4 (B), im Vereinigungspunkt der Sammelleitung 4 und der vertikalen Leitung 5 (C) und an der Stelle des Sammeleinlaufes 6 (D). Die Kurve £stellt den durch den Höhenunterschied zwischen dem Dachablauf und der Leitung 5 verursachten statischen Druck dar, die Kurve Fden Strömungswiderstand der RegenwassJi.Heitung und die Kurve G die Differenz aus statischem Druck und dynamischen

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65 Druck. Der Abstand H zwischen den Kurven F und G gibt dabei den verbleibenden statischen Druck in der Regenwasserleitung wieder.

F i g. 3 stellt einen Dachablauf dar, der ein Abflußrohr 7 aufweist dessen oberes Ende mit einer Mulde 8 zusammengefügt ist welche größer ist als die Mündung 7a des Abflußrohres. Der freie obere Rand 8a der Mulde 8 liegt höher als die Mündung des Abflußrohres 7. Über der Mündung la ist ein Deckel 9 befestigt der größer als die Mündung 7a, aber kleiner als die Mulde 8 ist Der Deckel 9 weist eine geschlossene Oberfläche auf. Sein Rand liegt niedriger als der obere Rand der Mulde 8. Der Deckel 9 verhindert den Eintritt von Luft ins Abflußrohr 7 und damit die Bildung eines Luftwirbels, wenn der Wasserspiegel in der Mulde 8 oberhalb des Deckels 9 liegt so daß die Wasserströmung im Abflußrohr 7 eine geschlossene Strömung ist Mit dem Deckel 9 ist ein Sieb 10 verbunden, das um die Mündung 7a des Abflußrohres 7 liegt und mit Löchern 11 versehen ist. Das Verhähnis der Lochfläche zu der Querschnittsfläche des Abflußrohres 7 liegt zwischen Z$ und 3,5.

Beispie!

Der Durchmesser des Loches 11 des Siebes 10 beträgt 12 film, weil experimentell festgestellt worden ist daß bei einer Lochung von 12 mm Durchmesser aller Schmutz, der durch das Sieb 10 gelangt, auch durch das Abflußrohr 7 selbst geführt wird, ohne daß ein Risiko der Verstopfung des Rohres besteht Wenn unter Anwendung einer Lochung dieser Größe das Sieb 10 so gefertigt ist daß es auch die notwendige Festigkeit aufweist, ergibt sich als Verhältnis der Gesamtfläche des Siebes 10 zu der Fläche aller Löcher 11 des Siebes etwa der Wert 3.

Der Durchmesser des Abflußrohres 7 beträgt beispielsweise 47 mm, was einer Querschnittsfläche des Rohres von 1735 cm² entspricht Bei einem Verhältnis der Gesamtlochfläche Fo des Siebes 10 zu der Querschnittsfläche Fi des Abflußrohres 7 von etwa 3 ist die Fläche der Lochung des Siebes 52 cm² und die Gesamtfläche des Siebes 156 cm². Die Höhe des Siebes 10 kann dabei, unter Beachtung der Lage der Löcher, 58 mm betragen und der Durchmesser 84 mm.

Würde das Verhältnis F₀ZFi vergrößert, z. B. bis zum Wert 4, so beträgt Fi = 1735 cm², F₀ = 69,4 cm² und die Gesamtfläche des Siebes bei Faktor 3 208 cm². Hierbei wachsen die anderen Maße des Siebes 10 z. B. folgendermaßen: die Höhe auf 70 mm (20%) und der Durchmesser auf 95 mm (13%). Dabei müßten die Maße der Mulde 8 entsprechend mitwachsen, wodurch die Unterbringung des Dachablaufes auf dem Dach schwieriger würde. Würde die Höhe des Siebes 10 unverändert gehalten, so würde dessen Durchmesser auf 114 mm, also um 36% wachsen. Aus diesem Grunde sol'te das Flächenverhältnis der Lochung des Siebes 10 zu dem Abflußrohr 7 nicht über den genannten Wert 3,5 hinaus vergrößert werden.

Andererseits wfr'de eine Verkleinerung der Lochfläche des Siebes, die ein Absinken des genannten Verhältnisses Fo/F\ unter den genannten Grenzwert von 2,5 verursachen würde, den Widerstand des Drch ablauf es 2 selbst erhöhen. Um den Gesamtwiderstand unverändert zu halten, müßte der vergrößerte Dachablaufwiderstand durch Verkleinerung dss Rohrwiderstandes kompensiert werden, was durch Vergrößerung des Rohrdurchmessers des Abflußrohres 7 erzielt werden kann. In einem Vermaßungsfall sind für die aufeinanderfol-

genden Durchmesser der Sammelleitung 4 bei fünf damit verbundenen Dachabläufen 2 !folgende Werte vorgesehen: 653 rnm, 103 mm, 103 mm, 150 mm und 150 mm.

Würde das Verhältnis F₀/F\ z. B, 2,4 betragen, so wären für den gleichen Widerstand die Rohrdurchmesser wie folgt zu vermaßen: 68 mm, 103 mm, 150 mm und 150 mm.

Zum Kompensieren des vergrößerten Dachablaufwiderstandes müßte also der Durchmesser eines Rohrtei- 10 les der Sammelleitung 4 vergrößert werden, da der Zuwachs des Widerstandes schon so groß ist, daß er nicht mehr innerhalb der Genauigkeitsgrenzen der technischen Vermaßung bleibt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Dachablauf oder dergleichen für ein Gebäude, mit einem das Dach entwässernden Abflußrohr (7), wobei das obere Ende des Abflußrohres mit einer Mulde (8) zusammengefügt ist, welche größer ist als die Mündung (7a) des Abflußrohres und deren freier oberer Rand (8a) höher liegt als die Mündung des Abflußrohres, mit einem über der Mündung (7a) befestigten Deckel (9), der eine geschlossene Oberfläche aufweist und dessen Durchmesser größer ist als die Mündung, aber kleiner als die Mulde, und dessen unterer Rand niedriger als der obere Rand der Mulde liegt, um bei mit Wasser gefüllter Mulde die Bildung eines Luftwirbels im Abflußrohr zu verhindern, und welcher Deckel mit einem darunter befindlichen Sieb (10) verbunden ist, welches um die Mündung des Abflußrohres herum angeordnet ist und mit Löchern (11} versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Gesamtfläche der Löcher (11) des Siebes (10) zu der Querschnittsfläche des Abflußrohres (7) zwischen 2,5 und 3,5 liegt und daß der Durchmesser der Löcher (11) höchstens 12 mm beträgt.