Regenwater

Stap voor stap berekening van een infiltratievoorziening

Ir.-Arch. Julie Alboort • 18 augustus 2016

De Gewestelijke stedenbouwkundige verordening inzake hemelwater van 2013 zet maximaal in op het vasthouden van hemelwater door toepassing van de drietrapsstrategie van ‘vasthouden, bufferen en afvoeren’. De klemtoon ligt hierbij in eerste instantie op het ter plaatse houden en het rechtstreeks in de grond laten infiltreren van hemelwater.

De verordening hanteert rekenregels waarmee de wettelijk minimaal vereiste dimensies van de infiltratievoorziening kunnen worden bepaald. Dit artikel overloopt stap-voor-stap de berekening van een infiltratievoorziening en licht de voornaamste aandachtspunten toe.
  • Het artikel wordt aangevuld met een praktische case, waarop de te nemen stappen bij de berekening van een infiltratievoorziening worden toegepast. In de praktische case wordt een eengezinswoning met een bestaande horizontale dakoppervlakte van 60m² uitgebreid met een plat dak met een nieuwe horizontale dakoppervlakte van 50m².

Stap 1 Is infiltratie mogelijk? De infiltratiegevoeligheid van de bodem nagaan

 

De infiltratiegevoeligheid van de bodem is afhankelijk van twee factoren:

  • De infiltratiecapaciteit (= de doorlaatbaarheid) van de bodem
  • Het niveau van de grondwatertafel[1]

 

Er bestaan verschillende mogelijkheden om de infiltratiegevoeligheid van de bodem te bepalen:

 

Proefondervindelijk

De beste manier om de infiltratiegevoeligheid van de bodem na te gaan is proefondervindelijk. Het uitvoeren van een infiltratieproef geeft de meest correcte informatie en geniet bijgevolg de voorkeur. Een beschrijving van de specifieke proeven en hun toepassingsgebied vind je terug in deel 3 van de technische toelichting bij de Code van goede praktijk voor het ontwerp, de aanleg en het onderhoud van rioleringssystemen.

 

Bodemonderzoek

Je kan een bodemsondering laten uitvoeren. De weerstand van de grond geeft meer informatie over de doorlaatbaarheid van de bodem.

Je kan peilbuizen uitzetten en uit de metingen het niveau van de grondwatertafel afleiden. Opgelet, de grondwaterstand is geen constante, maar is seizoenafhankelijk. De Gewestelijke stedenbouwkundige verordening gaat uit van de ‘gemiddelde grondwaterstand’. Idealiter zou je dus het hele jaar door metingen moeten uitvoeren om de gemiddelde grondwaterstand te kunnen bepalen.

 

Indicatief

Je kan de infiltratiegevoeligheid benaderend gaan bepalen door -via de website van Geopunt Vlaanderen- de Bodemkaart te raadplegen.

Op de bodemkaart wordt elk bodemtype gekenmerkt door een kernserie: textuur, drainageklasse en profielontwikkeling. Als je op de bodemkaart (via Geopunt Vlaanderen) met de cursor op een perceel gaat staan en doorklikt op 'Bodemtypes', dan wordt de kernserie opgegeven door middel van drie letters bv. “Abc”.

 

Letter “A” verwijst naar de textuur (zand, klei, leem…) van de bodem.

Je mag uitgaan van volgende klasseringen:

Z en S                                  altijd geschikt voor infiltratie (zand, lemig zand)

P, L en A                              matig geschikt voor infiltratie (lichte zandleem, zandleem, leem)

E en U                                  niet geschikt voor infiltratie (klei, zware klei)

 

Letter “b” verwijst naar de drainageklasse (nat, droog) van de bodem en geeft een indicatie van de grondwaterstand van een perceel. Natte gronden zullen steeds moeilijker infiltreren dan droge.

Je mag uitgaan van volgende klasseringen:

a,b en c                                 geschikt voor infiltratie (zeer droog, zonder gley, zwak gleyig)

d                                            diepe infiltratievoorzieningen zijn waarschijnlijk moeilijk te realiseren

                                              (matig gleyig)

vanaf e                                  noodzaak om te werken met ondiepe, bovengrondse infiltratievoorzieningen

                                              (sterk gleyig…)

 

Letter “c” verwijst naar de profielontwikkeling. Deze parameter is minder van toepassing voor het bepalen van de infiltratiegevoeligheid van de bodem.

Bodemkaart op www.geopunt.be

Eens je een idee hebt van het bodemtype, kan je onderstaande tabel uit de Code van Goede Praktijk (Deel 3: Bronmaatregelen) raadplegen. Deze geeft voor elke bodemtype een indicatie van de infiltratiecapaciteit (in mm/h). Het rode kader geeft aan in welke bodemtypes zeker geïnfiltreerd moet worden. In de overige bodems, zoals leemgrond, kan bij een doordacht ontwerp ook nog een zeker aandeel hemelwater geïnfiltreerd worden. Verder kan de infiltratiecapaciteit van de bovenste bodemlaag in realiteit hoger zijn door wortelwerking en bodemleven.

 

Code Goede Praktijk - deel 3 Bronmaatregelen

Het geoloket DOV (Ondergrond Vlaanderen) toont de detailgegevens van vroegere boringen en sonderingen. Indien op je perceel of in de buurt van je perceel een sondering of boring heeft plaatsgevonden, kan je ook een idee krijgen van de bodemeigenschappen op je perceel. Helaas is het aantal metingen beperkt, waardoor er niet in elke situatie info gehaald kan worden uit deze kaart.

 

Sondeerpunten op www.dov.vlaanderen.be

Indien infiltratie niet mogelijk zou blijken, dan ben je als aanvrager van een stedenbouwkundige vergunning verplicht een gemotiveerde afwijkingsaanvraag in te dienen. Indien je gemotiveerde afwijkingsaanvraag wordt aanvaard, dan ben je verplicht te bufferen.

De kernserie in de praktische case is –bijvoorbeeld- Zag (Zandgrond, zeer droog, met duidelijke humus- en/of ijzer-B-horizont).

Infiltratie is bijgevolg mogelijk.

Stap 2 Berekenen van de afwaterende oppervlakte

 

De dimensies van de infiltratievoorziening worden in de Gewestelijke stedenbouwkundige verordening bepaald aan de hand van de ‘afwaterende oppervlakte’.

 

De afwaterende oppervlakte is de som van:

  • de nieuwe horizontale dakoppervlakte
  • de nieuwe verharde grondoppervlakte
  • een deel van / de volledige bestaande dakoppervlakte waar tegenaan gebouwd wordt, voor zover deze nog niet is aangesloten op een hemelwaterput, een infiltratievoorziening of een buffervoorziening.
  • een deel van / de volledige bestaande verharde grondoppervlakte, voor zover deze nog niet is aangesloten op een hemelwaterput, een infiltratievoorziening of een buffervoorziening.

 

De bestaande oppervlaktes die in rekening gebracht moeten worden, zijn begrensd en zullen nooit groter zijn dan de horizontale dakoppervlakte van de nieuwe overdekte constructie en / of de nieuwe verharde oppervlakte.

 

Indien de  verordening voorziet in de plaatsing van een hemelwaterput, dan mag 60m² horizontale dakoppervlakte in mindering gebracht worden van de afwaterende oppervlakte. Dit komt overeen met het gemiddeld hergebruik dat bij een woning kan worden gerealiseerd door de plaatsing van een hemelwaterput van 5.000l[2].

 

Bij groendaken of delen van gebouwen met een groendak mag de afwaterende oppervlakte van het groendak gehalveerd worden.

De bestaande dakoppervlakte in de praktische case is groter dan de nieuwe dakoppervlakte van de uitbreiding. Bijgevolg is het deel van de bestaande dakoppervlakte dat in rekening gebracht moet worden voor de berekening van de afwaterende oppervlakte begrensd tot de grootte van de nieuwe horizontale dakoppervlakte. De afwaterende oppervlakte bedraagt bijgevolg 100m² (2 x de nieuwe dakoppervlakte).

Stap 3 Berekenen buffervolume en infiltratie oppervlakte van de infiltratievoorziening

 

De Gewestelijke stedenbouwkundige verordening hanteert twee rekenregels voor het dimensioneren van een infiltratievoorziening. Je dient steeds aan beide rekenregels te voldoen.

 

Rekenregels voor de dimensionering van de infiltratievoorziening volgens de GSV:

  • Infiltratie oppervlakte    = min. 4m²/100m² afwaterende oppervlakte

      én

  • Buffervolume infiltratie  = min. 25l/m² afwaterende oppervlakte

 

Het buffervolume van de infiltratievoorziening wordt gedefinieerd als het nuttige volume tussen de overloop en de gemiddelde grondwaterstand. Je mag dus alleen het volume van de infiltratievoorziening boven de gemiddelde grondwaterstand in rekening brengen als beschikbaar infiltratievolume.

 

De infiltratie oppervlakte van de infiltratievoorziening wordt gedefinieerd als de nuttige oppervlakken van de infiltratievoorziening. Dit zijn –met andere woorden- de oppervlakken waarlangs het hemelwater in de bodem kan infiltreren.

 

Het buffervolume en de infiltratie oppervlakte van de infiltratievoorziening zijn afhankelijk van het type infiltratievoorziening. Het technische achtergronddocument bij de Gewestelijke stedenbouwkundige verordening (GSV), opgemaakt door het CIW, omschrijft hoe je beide moet bepalen in functie van het type infiltratievoorziening.  Er wordt hierbij een onderscheid gemaakt tussen ondergrondse en bovengrondse voorzieningen[3]

 

Voor bovengrondse voorzieningen:

 

Infiltratiebekken met diepte >30cm:

De volledige schuine oppervlakte van het bekken tussen overloop en gemiddelde grondwatertafel wordt gerekend als infiltratie oppervlakte.

a: aanleg van een infiltratiebekken boven de grondwaterstand, b: aanleg van een infiltratiebekken da

Infiltratiekom/veld met diepte max.30cm:

De horizontale oppervlakte van de infiltratiekom of het infiltratieveld wordt gerekend als infiltratie oppervlakte. De aanleg mag volledig vlak gebeuren.

c: aanduiding van de infiltratie oppervlakte van een wadi of infiltratiekom - Technisch achtergrondd

Voor ondergrondse voorzieningen:

 

De horizontale oppervlaktes van ondergrondse infiltratievoorzieningen worden niet meegerekend bij de infiltratie oppervlaktes omdat deze na verloop van tijd kunnen dichtslibben. De zijkanten zorgen nog steeds voor voldoende infiltratie. Voor een ondergrondse infiltratievoorziening voorzie je dus best zoveel mogelijk zijdelingse oppervlakte.

 

Indien je gebruik maakt van infiltratiebuizen, dan worden de twee zijkwarten van de buis beschouwd als infiltratie oppervlakte.

Aanleg van een infiltratiebuis - Technisch achtergronddocument GSV van CIW

De rekenregels van de verordening (GSV) worden toegepast op de praktische case.

 

Dimensioneren infiltratievoorziening:

Infiltratie oppervlakte:       min. 4m² x (100m²/100m²)                 = min. 4m²

Buffervolume infiltratie:    min. 25l x 100                                     = min. 2.500l = 2.5m³

 

Er wordt gekozen om te werken met infiltratiekratten.

De afmetingen van één krat bedragen in deze situatie: B1m20 x H0m60 x L0m60

 

Het buffervolume van één krat bedraagt bij een vulling van 100%: 1,2 x 0,6 x 0,6 = 0,43m³

Er wordt besloten 6 kratten te plaatsen (2,5m³/ 0,43m³ = 5,8)

 

De kratten worden achter elkaar geschakeld. De infiltratie oppervlakte bedraagt bijgevolg 5,76m²

((2 x (0,6 x 0,6)) x 6) + (2x (1,2 x 0,6)).

 

Aan beide rekenregels van de verordening is bijgevolg voldaan.

Stap 4 Aandachtspunten bij de keuze en uitvoering van infiltratievoorzieningen

 

Onderstaand sommen we een aantal aandachtspunten op waarmee je rekening dient te houden bij de keuze en / of de technische uitvoering van infiltratievoorzieningen.

 

  • Hou bij de inplanting van de infiltratievoorziening voldoende afstand tot bomen en kelders.
  • De overloop van de infiltratievoorziening dien je steeds te voorzien boven het niveau van de grondwatertafel, teneinde permanente drainage te voorkomen.
  • Voorzie infiltratie zo dicht mogelijk bij de bron. Als er slechts een beperkte grondoppervlakte ter beschikking is, kan de afwaterende oppervlakte beperkt worden door de toepassing van waterdoorlatende verhardingen, zoals grasbetontegels, grastegel uit kunststof en kiezels.
  • Vermijd verdichting van de grond of vervuiling van de infiltratievoorziening tijdens de aanleg van de infiltratievoorziening.
  • Een overloop op de infiltratievoorziening wordt aangeraden, maar is strikt genomen niet noodzakelijk. Hou er rekening mee dat de infiltratievoorziening –indien je geen overloop voorziet- bij verzadiging ‘gecontroleerd’ kan overstromen.
  • Een eventuele overloop naar de gemengde leiding bescherm je bij voorkeur door middel van een terugslagklep.
  • Een open infiltratievoorziening is doorgaans goedkoper in aanleg en onderhoud, maar vergt meer ruimte.
  • Bij bovengrondse infiltratievoorzieningen zullen verstoppingen steeds sneller opgemerkt worden.
  • Vermijd talrijke aansluitleidingen, te grote hellingen in wadi’s,… die onderhoud nodeloos kunnen bemoeilijken.
  • Voorzie beluchting bij ondergrondse constructies.
  • Ondergrondse voorzieningen worden bij voorkeur bovengronds gevoed bv. bij een wadi (de verstopping is zichtbaar – het gras heeft een reinigend effect).
  • Voorzie een voorfiltering / sedimentvang bij ondergrondse infiltratievoorzieningen.
  • Hou rekening met de reinigbaarheid van ondergrondse systemen, voorzie de nodig inspectieluiken.
  • Sensibiliseer de gebruikers.
Nuttige links
Technisch achtergronddocument GSV

Alle achtergrondinformatie bij de GSV Hemelwater is terug te vinden in het Technisch Achtergronddocument bij de GSV. Dit document werd opgemaakt door de Coördinatiecommissie Integraal Waterbeleid (CIW).

Code van Goede Praktijk Rioleringssystemen - Deel 3

Een beschrijving van de specifieke proeven en hun toepassingsgebied vind je terug in deel 3 van de technische toelichting bij de Code van goede praktijk voor het ontwerp, de aanleg en het onderhoud van rioleringssystemen.

De Bodemkaart op Geopunt Vlaanderen

De bodemkaart met bodemtypes is raadpleegbaar via de website van Geopunt Vlaanderen. Zie Kaarten en plaatsen < Natuur en milieu < Bodem < Bodemtypes

Geoloket DOV Ondergrond Vlaanderen

Het geoloket DOV (Ondergrond Vlaanderen) toont de detailgegevens van vroegere boringen en sonderingen. Zie Lagen < Sonderingen