Afvoercapaciteit van hanggoten

De in België meest gebruikte dimensioneringsmethoden om de afvoercapaciteit van goten te bepalen, worden beschreven in de Belgische norm NBN 306, de Franse norm NF DTU 60.11 P3 en de Europese norm NBN EN 12056-3. Vermits deze echter uiteenlopende resultaten opleveren, heeft het WTCB een groot aantal proeven uitgevoerd op hanggoten om de beste dimensioneringsmethode te bepalen. Hieruit is gebleken dat de resultaten van de door de Europese norm NBN EN 12056-3 voorgestelde rekenmethode de reële afvoercapaciteit het dichtst benaderen.

Proeven

1 | Uitlooptrechter met een afvoeropening met een diameter van 100 mm voor een halfronde goot met een ontwikkelde breedte van 333 mm
De proeven werden uitgevoerd op drie types courant gebruikte hanggoten, meer bepaald:
  • drie halfronde goten met een ontwikkelde breedte van respectievelijk 285, 333 en 400 mm
  • twee trapeziumvormige goten met een ontwikkelde breedte van respectievelijk 285 en 420 mm
  • een rechthoekige goot (DIN-formaat) met een ontwikkelde breedte van 333 mm.
De lengte van de goten bedroeg, conform bijlage A van de norm NBN EN 12056-3, telkens 50 maal de goothoogte, wat neerkwam op lengtes begrepen tussen 3,5 en 5,35 m.

De proeven hadden tot doel om de afvoercapaciteit van de hanggoten te bepalen, met andere woorden het maximale debiet dat afgevoerd kan worden zonder dat de goot overloopt. Hierbij werden er verschillende goothellingen in aanmerking genomen: 0 %, 0,2 %, 0,5 % en 1 %. Dit onderzoek had zowel betrekking op goten met een vrije uitstroming (dat wil zeggen met één open uiteinde waarlangs het water ongehinderd kan uitstromen), als op goten die langs beide zijden gesloten zijn met eindstukken en waarbij het water via een afvoeropening geëvacueerd wordt. Deze afvoeropening bestond hetzij uit een rechte tapbuis met een diameter van 60, 80 of 100 mm, hetzij uit een uitlooptrechter met onderaan een diameter van 100 mm (zie afbeelding 1).

Proefresultaten

In dit artikel beperken we ons tot de bespreking van de proefresultaten voor de halfronde goot met een ontwikkelde breedte van 333 mm en een lengte van 4,33 m. De overige resultaten zullen in de lange versie van dit artikel aan bod komen.

Onderstaande tabel geeft een overzicht van de maximale debieten die berekend werden volgens de drie voornoemde normen en deze die resulteren uit de metingen op hanggoten met een vrije uitstroming, met een tapbuis van 80 en 100 mm en met een uitlooptrechter. Voor elk debiet wordt eveneens de maximale (horizontaal geprojecteerde) dakoppervlakte aangegeven die aan de goot aangesloten kan worden. We willen erop wijzen dat de Belgische en de Franse norm enkel goten met een helling in aanmerking nemen en dat de Europese norm voor goten waarvan de lengte 50 maal de hoogte bedraagt, geen rekening houdt met de goothelling.

Afvoercapaciteit van een halfronde goot met een ontwikkelde breedte van 333 mm en maximale aan te sluiten dakoppervlakte
Goothelling Afvoercapaciteit (maximaal debiet) en maximale aan te sluiten dakoppervlakte
Normen WTCB-proeven
NBN 306 NF DTU 60.11 P3 NBN EN 12056-3 Goot Goot met een tapbuis van 80 mm Goot met een tapbuis van 100 mm Goot met
een uitloop-
trechter
0,0 % / / 2,3 l/s 2,4 l/s 2,2 l/s 2,3 l/s 2,4 l/s
/ / 45 m² 48 m² 45 m² 47 m² 49 m²
0,2 % 4,0 l/s 2,4 l/s 2,3 l/s 2,7 l/s 2,4 l/s 2,5 l/s 2,5 l/s
80 m² 48 m² 45 m² 53 m² 48 m² 50 m² 50 m²
0,5 % 6,4 l/s 3,8 l/s 2,3 l/s 3,0 l/s 2,7 l/s 2,8 l/s 2,8 l/s
127 m² 75 m² 45 m² 59 m² 54 m² 56 m² 57 m²
1,0 % 9,0 l/s 5,3 l/s 2,3 l/s 3,5 l/s 3,1 l/s 3,3 l/s 3,3 l/s
180 m² 106 m² 45 m² 71 m² 62 m² 66 m² 66 m²

Uit een vergelijking van de volgens de normen berekende resultaten met de proefresultaten aan de hand van de tabel en de grafiek van afbeelding 2 blijkt dat de Belgische norm NBN 306 en de Franse norm NF DTU 60.11 P3 de capaciteiten overschatten en dat de meetresultaten het best benaderd worden door de waarden uit de Europese norm NBN EN 12056-3.

2 | Afvoercapaciteit van een halfronde goot met een ontwikkelde breedte van 333 mm in functie van de goothelling

Uit de in de tabel vermelde resultaten kan afgeleid worden dat een goot die uitgerust is met een uitlooptrechter en deze die voorzien is van een rechte tapbuis met een diameter van 100 mm de grootste afvoercapaciteit opleveren. De afvoeropening bestaande uit een tapbuis met een diameter van 80 mm leidt daarentegen tot een zekere afname van de capaciteit, al blijft deze bij een halfronde goot met een ontwikkelde breedte van 333 mm redelijk beperkt. Bij goten met grotere ontwikkelde breedtes zal het verschil in afvoercapaciteit tussen de goten met een tapbuis van 80 mm diameter en die met een tapbuis van 100 mm diameter evenwel meer uitgesproken zijn.

In de WTCB-Dossiers 2013/2.5 werd reeds een overzicht gegeven van de berekende afvoercapaciteit van afvoeropeningen op basis van de norm NBN EN 12056-3. De bekomen waarden werden toen vergeleken met de resultaten van de courant gebruikte ‘1 cm²/m²’-rekenregel die voor de afvoeropening een doorsnede van 1 cm² per m² horizontaal geprojecteerde aangesloten dakoppervlakte eist. Aan de hand van de huidige proefresultaten kan opnieuw bevestigd worden dat de ‘1 cm²/m²’-regel gebruikt kan worden voor de dimensionering van afvoeropeningen in hanggoten.

Besluit

Uit de door het WTCB gevoerde proeven komt naar voren dat de norm NBN EN 12056-3 de beste dimensioneringsmethode voor hanggoten beschrijft. De methoden uit de Belgische norm NBN 306 en de Franse norm NF DTU 60.11 P3 hebben immers een onderdimensionering van de goot tot gevolg.

Een vergelijking tussen de huidige proefresultaten en de resultaten van de courante ‘1 cm²/m²’-rekenregel maakte bovendien duidelijk dat deze regel nog steeds toepasbaar is voor de dimensionering van de afvoeropeningen in hanggoten.


Volledig artikel


L. Vos, ir.-arch., onderzoeker, laboratorium Watertechnieken, WTCB