PRV’s gebruiken om drukregelingsproblemen in hoogbouw op te lossen

In het huidige tijdperk van wereldwijde verstedelijking bieden hoogbouw een praktische manier om comfortabel aan de behoeften van velen te voldoen en tegelijkertijd te besparen op waardevol vastgoed. Hoge gebouwen brengen echter uitdagingen met zich mee bij het ontwerpen van watervoorzieningssystemen.

De ideale waterdruk voor een woonhuis of licht commercieel gebouw is 2-5 bar. Als de waterdruk lager is dan 2 bar, is er niet genoeg druk om te douchen en als deze hoger is dan 5 bar, kan er water worden verspild. Er ontstaat echter een uitdaging omdat gemeentelijke waterleidingen op straatniveau meestal een waterdruk van ongeveer 3-4 bar leveren. De waterdruk neemt af naarmate het water hoger in het gebouw moet worden geleverd. Dit betekent dat de stadswaterdruk meestal slechts voldoende is tot ongeveer de achtste verdieping van een gebouw. Om deze reden moeten er aanpassingen worden gedaan bij het aanleggen van het watersysteem in hogere gebouwen om op alle verdiepingen een ideale waterdruk te garanderen.

Er zijn verschillende standaardmethoden om deze uitdaging op te lossen. Eén daarvan is het gebruik van drukverhogingspompen om voldoende onder druk staand water naar hogere verdiepingen te leveren. Een andere optie, die al meer dan een eeuw wordt toegepast en vandaag de dag nog steeds veel wordt gebruikt, is het oppompen van water naar een dakreservoir. Het water stroomt vervolgens door zwaartekracht naar de verdiepingen die te hoog zijn om voldoende door de gemeentelijke druk te worden bediend.

Echter, bij het gebruik van dit top-down toevoermodel ontstaat op de lagere verdiepingen het tegenovergestelde probleem, doordat de waterdruk toeneemt naarmate men lager komt. Daarom is, wanneer de waterdruk op de bovenste verdiepingen van een hoog gebouw met een dakreservoir voldoende is, de druk op de lagere verdiepingen vaak te hoog. De oplossing is het installeren van drukreducerende afsluiters (PRV’s) om de te hoge waterdruk op deze niveaus terug te brengen naar een acceptabel niveau.

Een dubbel vertakte installatie met het BC-72S-B2H-P drukreducerende systeem met back-up, voorzien van een bypass voor daluren en een geïntegreerd ontlastapparaat, zorgt voor een 24/7 onder druk staande watervoorziening met maximale veiligheid en een compact ontwerp.

Hoe PRV’s te installeren in een hoog gebouw

De optimale plaatsing van een drukreducerende afsluiter (PRV) in een watervoorzieningssysteem met een dakreservoir hangt af van het systeemontwerp. Een oplossing is om elk niveau dat drukverlaging nodig heeft, uit te rusten met een eigen PRV. Elke PRV kan dan afzonderlijk worden afgesteld om optimale druk te leveren aan de betreffende verdieping. Deze aanpak verhoogt echter zowel de initiële projectkosten als de onderhoudsvereisten voor het systeem.

Als alternatief kan het gebouw worden opgedeeld in zones van maximaal 10 verdiepingen, waarbij elke zone wordt bediend door een drukreduceerventiel (PRV). In dit geval wordt het PRV op het laagste niveau van de zone geplaatst en afgesteld op het hoge drukbereik. De waterdruk binnen een zone neemt geleidelijk af naarmate het water naar hogere verdiepingen stroomt. Het is belangrijk om de afsluiters zorgvuldig af te stellen, zodat op alle niveaus van een zone voldoende waterdruk (tussen 2,5 en 5 bar) wordt geleverd.

Afsluiters kunnen in serie worden geïnstalleerd (de ene voor de andere op een enkele stijgleiding) of vertakkend naar secundaire stijgleidingen. Wij raden het af om afsluiters in serie te installeren, omdat bij een defect aan een afsluiter het water naar het hele gebouw (of grote delen daarvan) moet worden afgesloten voor onderhoud.

Een ander probleem bij seriële installatie is dat de lagere niveaus van elke zone de neiging hebben een onstabiele waterdruk te ervaren. Om deze reden raden wij, als seriële installatie onvermijdelijk is, aan om de BERMAD 720PD drukregelafsluiter te gebruiken. Dit is een proportionele afsluiter die een snellere reactietijd biedt dan een pilotgestuurde drukreducerende afsluiter. De afsluiter regelt automatisch de druk wanneer dat nodig is en blijft gesloten wanneer er geen systeemvraag is.

In parallelle reductiesystemen waarbij elke zone is uitgerust met redundante afsluiters, is het eenvoudig om automatisch tussen drukreduceerventielen te schakelen om systeemuitval te voorkomen.

Hoe PRV’s te kalibreren om cavitatie en geluid te voorkomen

Wanneer de druk van hoog naar laag wordt verlaagd, wordt energie omgezet in warmte en geluid. Het meeste geluid ontstaat door een fenomeen dat cavitatie wordt genoemd, waarbij zich bellen vormen en in de afsluiterkamer ineenstorten, wat soms fysieke schade aan het afsluiterhuis kan veroorzaken.

Om geluid en cavitatie te voorkomen en de levensduur van de regelaar te verlengen, is het belangrijk om een juiste verhouding te behouden tussen de waterdruk bij de inlaat van de afsluiter (P1) en de druk bij de uitlaat van de afsluiter (P2). Door een P1:P2-verhouding van maximaal 2,5 aan te houden, voorkomt u dat het systeem in het cavitatiegebied terechtkomt.

Reductie van hoge druk naar lage druk door middel van tweestapsdrukreductie in een BC-720-PD-P en een BC-720-P drukreducerende afsluiter, beide ondersteund door een nooddrukontlastklep (in het midden) en een haaks gevormde drukontlastklep BC-73Q-P.

Ontwerpt u een watervoorzieningssysteem voor een hoog gebouw?

BERMAD engineers staan klaar om u te ondersteunen bij al uw behoeften op het gebied van water systeemontwerp. Neem contact op met een BERMAD vertegenwoordiger in uw regio.