Vandforbrug og forbrugsvariationer

3 Drikkevands opholdstid i etageejendomme

Dette afsnit beskriver arbejdet med og resultaterne fra opstilling af en model til vurdering af det kolde brugsvands kritiske opholdstider i typiske etageejendommes vandinstallationer.

Resultaterne skal bruges som grundlag for at kunne vurdere risici for høje koncentrationer af sundhedsskadelige metaller i drikkevandet, afgivet til drikkevandet fra installationsledninger og armaturer af metal.

Miljøprojektet "Metalafgivelse til drikkevand", nr. 603, fra 2001, /1/, påviser således, at metaller kan afgives til vandet i koncentrationer over ønskede grænseværdier, hvis drikkevandet har en lang kontakttid (opholdstid) med visse installationer og armaturer, der indeholder metaller.

En specifik referenceliste for dette afsnit er placeret umiddelbart efter afsnittet.

3.1 Projektafgrænsning

Projektafgrænsningen og dermed rammerne for projektet blev drøftet og fastlagt på to indledende følgegruppemøder:

  • Der fokuseres alene på kritisk opholdstid i installationer i forbindelse med lejligheder og ikke énfamiliehuse. Afgrænsningen er primært begrundet med, at det er vanskeligere for en beboer i en boligblok end i et énfamiliehus at styre vandkvaliteten ved gennemskylning af installationen, f.eks. ved at åbne for haner i kortere tid efter en periode uden aftapning
  • Der fokuseres alene på kritisk opholdstid for koldt brugsvand, da metalindhold i varmt brugsvand under normale forhold ikke drikkes
  • Der skal ikke vurderes opholdstid for det kolde brugsvand i den enkelte lejlighed, kun for blokke eller opgange med flere lejligheder. Opholdstiderne beregnes således som gennemsnit
  • Opholdstiderne beregnes fra indgang til vandinstallationen, dvs. nedstrøms vandmåleren inde i ejendommen. Opholdstid i jordledninger indgår derfor ikke i projektet. Der er dermed tale om at regne på énstrengede vandinstallationer.

Efterfølgende projektafgrænsninger blev besluttet på det sidste følgegruppemøde.

3.1.1 Etageejendomme, hovedtyper

Udvalg af nogle eksisterende ejendommes vandinstallationer som grundlag for at beregne opholdstider blev vurderet at give for specifikke resultater. Den generelle værdi af sådanne beregninger blev vurderet at være for ringe. Som alternativ blev det derfor besluttet:

  • At beregninger af opholdstid skal ske for 6 hovedtyper af ejendomme med lejligheder, alle op til 5 etager. Beboelsesejendomme er typisk ikke højere end 5 etager. De 6 hovedtyper udgør typiske ejendomme med lejligheder ud fra det erfaringsgrundlag, der er til rådighed
  • At dimensioner for installationsledninger i de 6 hovedtyper af ejendomme baseres på en erfaringsmæssig vurdering af "worst case", i tråd med at der fokuseres på opholdstider, der er kritiske
  • At beregninger af kritiske opholdstider som minimum skal ske for den fjernest liggende installation i lejlighederne på øverste, dvs. 5. etage, for hver af de 6 ejendomstyper
  • At resultaterne for hver af de 6 typer af ejendomme vises i form af kurver for akkumulerede opholdstider over en periode på flere dage, inkl. en weekend (ferie/fridage)
  • At der som en del af resultaterne skal angives ledningsvolumer for delsektioner af installationerne i de 6 typer ejendomme, dvs. for føde-/kælderledning, stigstreng, afgrening og for den interne ledning i lejlighederne.

De 6 hovedtyper af etageejendomme er følgende (A1-A3 og B1-B3), /5/:

A1 Nye lejligheder med penthouse; følger den trend, der i dag bygges efter. Ofte med lejligheder, der indeholder 2 badeværelser og moderne køkken med opvaskemaskine. Varmtvandsbeholder placeret i kælder.

A2 Nye lejligheder fra ca. 1990-1997; moderne lejligheder, men ofte kun med et badeværelse. Der er opvaskemaskine og vaskemaskine i lejlighederne. Varmt vandsbeholder placeret i kælder.

A3 Renoverede lejligheder fra 1990 og frem; ældre ejendomme, hvor ejendommes lejligheder (badeværelser og køkken) er renoveret. Der er nu brusebad i alle lejligheder, men ikke installation til vaskemaskine og opvaskemaskine. Varmtvandsbeholder placeret i kælder.

B1 Nye ejendomme fra før 1990; lejlighedsbyggerier opført i 1970'erne og 1980'erne, ofte med et badeværelse, hvor vaskemaskine kan være placeret. Varmtvandsbeholder placeret i kælder.

B2 Renoverede lejligheder fra før 1990; som model A3, men udført før 1990

B3 Ikke renoverede lejligheder fra før 1990; ældre etageejendomme, hvor vandinstallationen er ført op i ejendommen som synlig installation i forbindelse med etablering af toiletter i ejendommen. Der kan være varmtvandsbeholder i lejlighederne, eller centralt i kælder.

Begrundelsen for at skelne mellem lejligheder efter/før ca. 1990 (A og B) er, at dette svarer til skæringspunktet for brug af IDAs (på daværende tidspunkt Dansk Ingeniørforenings) norm for vandinstallationer, DS 439 /3/, der i sin 2. version trådte i kraft i 1989. Normen fik væsentlig indflydelse på efterfølgende dimensionering af vandinstallationer.

3.1.2 Vandbrug, brugt til vurderinger af opholdstid

Som forbrugsinput til beregningerne af de kritiske opholdstider bruges en forbrugsvariationskurve, som beskriver den gennemsnitlige forbrugsvariation for en periode med hverdage og 2 ferie/fridage (svarende til en weekend). Kurven baseres på resultaterne fra delprojektet "Vandforbrug og forbrugsvariationer", herunder:

  • Et enhedsforbrug i lejligheder på 128 m3/år, som er fundet i forbrugsvariationen henover en middel-uge, fra /6/
  • Timeforbrugsfaktor-kurver for hverdag hhv. ferie-fridage, se efterfølgende Figur 3.1.

Figur 3.1 Variationen i timeforbrugsfaktoren for hverdage hhv. ferie-fridage

Figur 3.1 Variationen i timeforbrugsfaktoren for hverdage hhv. ferie-fridage

Den tidslige variation igennem døgnet er vigtig at få korrekt modelleret, da det er afgørende for den maksimale opholdstid i installationerne.

3.2 Model- og forbrugsdata

De model- og forbrugsdata der ligger til grund for beregningen af opholdstiden i etageejendommes koldtvandsinstallationer kan inddeles i 2 kategorier:

  • Geometriske data
  • Forbrugsdata

Alle model- og forbrugsdata er implementeret i AQUIS-ledningsmodeller, jf. efterfølgende afsnit 3.3.1.

3.2.1 Geometriske data

Geometriske data er dimensioner og længder af ledningsføring i den enkelte type af lejligheder. De brugte data fremgår af Bilag C, /5/. Den principielle opbygning ses af efterfølgende Figur 3.2.

Klik her for at se figuren.

Figur 3.2 Principiel opbygning af installationer, her for type A, /5/

Der er dels beregnet opholdstid for en punktbebyggelse (med kun én opgang) og dels for områdebebyggelser (flere opgange/boligblokke).

3.2.2 Forbrugsdata

Som grundlag for beregninger af opholdstiden bruges et gennemsnitligt forbrug per lejlighed på 128 m3/år, /6/. Det brugte lejlighedsforbrug på 128 m3/år reduceres til 2/3 af enhedsforbruget svarende til den normale og gennemsnitlige andel af det samlede forbrug, som koldtvandsforbruget udgør, jf. bl.a. /4/.

3.3 Databehandling

3.3.1 Beskrivelse af brugte metoder

Der er opbygget 4 AQUIS-ledningsmodeller (hydraulik- og vandkvalitetssoftware), der indeholder den geometriske udformning af koldtvandsinstallationen i de 6 lejlighedstyper A1, A2 og A3 samt B1, B2 og B3.

AQUIS-modellerne er i stand til at beregne de hydrauliske og vandkvalitetsmæssige forhold igennem ugen, hvor de vandkvalitetsmæssige forhold er repræsenteret som middelopholdstiden for vandet ved tapstedet. Middelopholdstiden er opholdstiden af vandet, fra det har passeret hovedmåleren til det aftappes ved det fjerneste tapsted i den enkelte lejlighed.

3.3.2 Begrænsninger ved metodevalget

I metodevalget ligger nogle klare begrænsninger for, hvordan resultaterne kan fortolkes og bruges til vurdering af afsmitning fra metalholdige installationer og armaturer.

Der er taget udgangspunkt i de 6 standardiserede lejlighedstyper, uden at det i dette projekt er undersøgt, hvordan boligmassen er fordelt på de enkelte typer.

Det er tillige en gennemsnitlig forbrugsvariationskurve, der udgør grundlaget for beregningen af opholdstiderne, hvilket bevirker, at der selv i nattetimerne er et lille forbrug. I realiteten vil forbruget i mange lejligheder i nattetimerne være et nul-forbrug og dermed give en højere opholdstid end beregnet med den valgte metode.

Det vurderes dog, at de fundne opholdstider giver et billede af, om der er et generelt opholdstidsproblem i de undersøgte lejlighedstypers installationer.

3.4 Resultater

3.4.1 Opholdstider

De beregnede opholdstider ses af efterfølgende kurver. For hver af de 6 lejlighedstyper er opholdstidens variation vist for:

  • En punktbebyggelse, dvs. med kun én opgang, og med en kælderledning fra hovedmåler til stigstrengen på 10 meters længde, samt
  • en områdebebyggelse, dvs. med flere opgange eller boligblokke, og med en kælderledning fra hovedmåler til sidste stigstreng på 70 meters længde.

Desuden er der for hver af de 6 lejlighedstyper vist kurver for de beregnede opholdstider frem til de fjerneste tapsteder for lejlighederne i stueetagen og samtlige 5 etager.

Til sidst vises stavdiagrammer for bebyggelsens maksimale og minimale opholdstider.

3.4.1.1 Punktbebyggelser, lejlighedstyper A1-A3 (bygget efter 1990)

Figur 3.3 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype A1

Figur 3.3 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype A1

Figur 3.4 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype A2

Figur 3.4 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype A2

Figur 3.5 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype A3

Figur 3.5 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype A3

Figur 3.6 Maksimale og minimale opholdstider for punktbebyggelse, lejlighedstyperne A1-A3

Figur 3.6 Maksimale og minimale opholdstider for punktbebyggelse, lejlighedstyperne A1-A3

3.4.1.2 Områdebebyggelser, lejlighedstyper A1-A3 (bygget efter 1990)

Figur 3.7 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype A1

Figur 3.7 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype A1

Figur 3.8 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype A2

Figur 3.8 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype A2

Figur 3.9 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype A3

Figur 3.9 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype A3

Figur 3.10 Maksimale og minimale opholdstider for områdebebyggelser, lejlighedstyperne A1-A3

Figur 3.10 Maksimale og minimale opholdstider for områdebebyggelser, lejlighedstyperne A1-A3

3.4.1.3 Punktbebyggelser, lejlighedstyper B1-B3 (bygget før 1990)

Figur 3.11 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype B1

Figur 3.11 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype B1

Figur 3.12 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype B2

Figur 3.12 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype B2

Figur 3.13 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype B3

Figur 3.13 Opholdstidens variation for punktbebyggelse, lejlighedstype B3

Figur 3.14 Maksimale og minimale opholdstider for punktbebyggelse, lejlighedstyperne B1-B3

Figur 3.14 Maksimale og minimale opholdstider for punktbebyggelse, lejlighedstyperne B1-B3

3.4.1.4 Områdebebyggelser, lejlighedstyper B1-B3 (bygget før 1990)

Figur 3.15 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype B1

Figur 3.15 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype B1

Figur 3.16 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype B2

Figur 3.16 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype B2

Figur 3.17 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype B3

Figur 3.17 Opholdstidens variation for områdebebyggelser, lejlighedstype B3

Figur 3.18 Maksimale og minimale opholdstider for områdebebyggelser, lejlighedstyperne B1-B3

Figur 3.18 Maksimale og minimale opholdstider for områdebebyggelser, lejlighedstyperne B1-B3

3.4.2 Beregninger af volumener i undersøgte etageejendommes installationer

Efterfølgende Tabel 3.1 viser de akkumulerede volumener (liter) i de undersøgte etageejendommes installationer. Volumenerne er beregnet fra hovedmåler til fjerneste tapsted for hver etage i de 6 typer af etageejendomme, herunder for punktbebyggelser såvel som for områdebebyggelser.

Tabel 3.1 Akkumulerede volumener i installationerne fra måler til fjerneste tapsted for de undersøgte etageejendomme, i liter

Tabel 3.1 Akkumulerede volumener i installationerne fra måler til fjerneste tapsted for de undersøgte etageejendomme, i liter

Den mere detaljerede opdeling af de beregnede volumener i sektioner fremgår af Bilag D1-D6. Med sektioner menes følgende strækninger:

  • Kælderledning fra måler til stigstreng
  • Stigstrenge fra etage til etage
  • Afgrening på hver etage
  • Ledning fra afgrening til fjerneste tapsted i lejligheden

3.5 Konklusion

3.5.1 Lejlighedstyper bygget efter 1990 (type A)

Det ses af de præsenterede kurver, at de maksimale og dermed kritiske opholdstider:

  • For punktbebyggelser (én opgang) beregnes til at være fra 2 timer i stueetagen til ca. 3½ time på 5. etage
  • For områdebebyggelser beregnes til at være fra 5 timer i stueetagen til ca. 6 time på 5. etage

3.5.2 Lejlighedstyper bygget før 1990 (type B)

For disse lejlighedstyper ses det, at de maksimale og dermed kritiske opholdstider:

  • For punktbebyggelser (én opgang) beregnes til at være fra 2 timer i stueetagen til ca. 4 time på 5. etage
  • For områdebebyggelser beregnes til at være fra 5 timer i stueetagen til ca. 6½ time på 5. etage

3.5.3 Begge lejlighedstyper

Områdebebyggelser medfører som forventet væsentlig længere kritisk opholdstid, mens der ikke er den store forskel i opholdstider for de to hovedtyper af undersøgte typiske etageejendomme, dvs. bygget efter hhv. før 1990.

Sammenholdt med de beregnede volumener af installations-sektioner indikerer resultaterne, at den kritiske opholdstid primært afhænger af længden af kælderledningen fra hovedmåler frem til sidste stigstreng.

Det er desuden vigtigt at bemærke de kommentarer, der i afsnit 3.3.2 knyttes til begrænsningerne i metodevalget.

3.6 Litteratur og referencer (kun for afsnit 3)

/1/ Miljøstyrelsen, 2001(Vandrådet/Vandfonden). Metalafgivelse til drikkevand. Miljøprojekt nr. 603. Udarbejdet med Kate Nielsen som projektleder i samarbejde med flere DTU-institutter.

/2/ Bekendtgørelse om vandkvalitet og tilsyn med vandforsyningsanlæg, BEK nr. 871 af 21/09/2001.

/3/ IDA (Ingeniørforeningen i Danmark). Norm for vandinstallationer, 3. udga ve, juli 2000. DS 439.

/4/ Svend Sidenius. Vandmålere i lejligheder. Artikel i VANDteknik nr. 8, okt. 1999.

/5/ Birch & Krogboe. Typiske dimensioner for installationer til koldt brugsvand i forskellige lejlighedstyper, udarbejdet på empirisk grundlag. 2004.

/6/ DANVA samt Miljø & Ressourcer, DTU. Vandforbrug og forbrugsvariationer. Indledende undersøgelser. 2002-03.

 



Version 1.0 Maj 2005, © Miljøstyrelsen.