0

Waterbergend vermogen groendaken - 390

Het bepalen van het waterbergende vermogen van groendaken.

Groendak binnentuin op parkeergarage bij Walterboscomplex Belastingdienst Apeldoorn.

OPLOSSINGRICHTINGEN

Het waterbergende vermogen van groendaken kan op twee manieren berekend worden:
• Methode A: De jaarlijkse waterberging met behulp van tabellen.
• Methode B: Specifieke waterberging bij een maatgevende bui.

Methode A: De jaarlijkse waterberging met behulp van tabellen
Om het jaarlijkse waterbergende vermogen van een groendak te berekenen moeten de volgende vier stappen worden gezet.

Stap 1: Bepaal het oppervlak van het groendak.
Stap 2: Bepaal het type groendak.
Stap 3: Bepaal de waterbufferende coëfficiënt behorend bij het betreffende groendak.
Stap 4: Bereken de jaarlijkse buffer.

Stap 1. Bepaal dakoppervlak
De totale oppervlakte van het groendak werkt als een soort spons voor de regen. Pas als het dak zijn maximale waterbufferende capaciteit heeft bereikt zal er water afgevoerd worden. Dit gebeurt via een drainagelaag die in de opbouw gesitueerd is tussen de dakbedekking en de substraatlaag. Zie voor de verschillende lagen van de opbouw van een groendak, SBR uitgave ‘Dakbegroeiingsrichtlijn’.

Stap 2. Type groendak
De SBR uitgave ‘Daken in ’t groen’ maakt onderscheid tussen extensieve groendaken en intensieve groendaken. Hierbinnen kunnen groendaken vervolgens ingedeeld worden naar de dikte van de substraatlaag. De dikte van de substraatlaag is de meest bepalende factor voor het waterbergende vermogen van een groendak. Hoe dikker de substraatlaag, hoe groter het bufferende vermogen. Het type groendak wordt bepaald door het type beplanting en elk type beplanting heeft een eigen gewenste laagdikte en soort substraat.

Stap 3.
Bepaal waterbufferende coëfficiënt Uit tabel 1 of 2 is het waterhoudend vermogen als percentage van de gemiddelde jaarlijkse neerslag af te lezen. Hieruit blijkt dat een dak met een zeer dunne opbouw toch al 40 procent van de jaarlijkse neerslag vasthoudt. Dit betekent dus dat er nog maar 60 procent via de afvoeren het dak verlaat.

Tabel 1

Waterhoudend vermogen van vegetatiedaken (extensieve dakbegroeiing)

Bouwhoogte
substraatlaag (mm)
Vegetatie Waterhoudend vermogen als percentage van
de gemiddelde jaarlijkse neerslag (%)
Reductiefactor voor de
gemiddelde jaarlijkse neerslag αa*
20 - 40 mos-sedum 40 0,60
> 40 - 60 mos-sedum 45 0,55
> 60 - 100 sedum-mos-kruiden 50 0,50
> 100 - 150 sedum-kruiden-gras 55 0,45
> 150 - 200 gras-kruiden 60 0,40
*De reductiefactor voor de afvoer is het tegenovergestelde van het watervasthoudend vermogen (de kolom ervoor). Deze factor wordt gebruikt voor het berekenen en dimensioneren van het HWA-systeem. In dit infoblad gaan we hier niet verder op in.

Tabel 2

Waterhoudend vermogen van tuindaken (intensieve dakbegroeiing)

Bouwhoogte
substraatlaag (mm)
Vegetatie Waterhoudend vermogen als percentage van
de gemiddelde jaarlijkse neerslag (%)
Reductiefactor voor de
gemiddelde jaarlijkse neerslag αa
> 150 - 250 gazon, bodembedekkers en lage heesters 60 0,40
> 250 - 500 gazon, bodembedekkers en heesters 70 0,30
> 500 gazon, bodembedekkers, heesters en bomen > 90 0,10

Stap 4. Bereken jaarlijkse buffer
In Nederland geldt een gemiddelde neerslag van 800 mm. Door het dakoppervlak te vermenigvuldigen met de jaarlijkse neerslag en vervolgens hiervan het bijpassende percentage te nemen uit tabel 1 of 2 kan worden bepaald hoeveel het groendak bijdraagt aan bijvoorbeeld het verminderen van de druk op het riool of aan het lokaal bergen van neerslag.

Voorbeeld: Op een dak van 1000 m² zal gedurende één jaar 80.000 liter regenwater vallen. Als hier een groendak met een opbouw met 80 mm substraat op aangebracht is zal volgens tabel 1 50 procent van de jaarlijkse neerslag vastgehouden worden. In dit geval is dat dus 40.000 liter water.

Methode B: Specifieke waterberging bij een maatgevende bui
Om voor een dak het waterbergende vermogen bij een maatgevende bui te bepalen moeten de volgende vijf stappen worden gezet. Stap 1: Bepaal de lokaal geldende maatgevende regenbui. Stap 2: Bepaal oppervlakte van het dak. Stap 3: Bepaal bufferingscapaciteit van de groendakopbouw. Stap 4: Bepaal het waterbergende vermogen van het dak en het verzadigingspunt. Stap 5: Bepaal hoeveel er afgevoerd moet worden.

Stap1. Bepaal lokaal geldende maatgevende regenbui
Het gaat hierbij om een extreme hoeveelheid regen gedurende een bepaalde tijd. Elke regio kent specifieke neerslaggegevens. Aan de hand van deze berekening kan uiteindelijk de dimensionering van het HWA-stelsel worden bepaald. Lokale neerslaggegevens zijn beschikbaar bij het waterschap.

Stap 2. Bepaal oppervlakte dak
De totale oppervlakte van het groendak werkt als een soort spons voor de regen. Pas als het dak zijn maximale watercapaciteit heeft bereikt zal er water afgevoerd worden. Dit gebeurt via een drainagelaag die in de opbouw gesitueerd is tussen de dakbedekking en de substraatlaag. Zie voor de verschillende lagen van de opbouw van een groendak SBR uitgave ‘Dakbegroeiingsrichtlijn’.

Stap 3. Bepaal bufferingscapaciteit
De fabrikant/leverancier van de verschillende groendakmaterialen kan per laag aangeven wat de waterbufferende capaciteit is. Het gaat hier bijvoorbeeld om beschermdoeken, waterbufferende drainagelagen, filterdoeken en substraatlagen. Het totaal hiervan vormt de bufferingscapaciteit van de groendakopbouw.

Stap 4. Bepaal waterbergend vermogen
Uit stap 3 vloeit de maximale waterberging van het specifieke dak voort. Dit is het zogenaamde verzadigingspunt. Vanaf dit punt is er dus een goede afvoer nodig. Het is van groot belang te bepalen of er met de maatgevende bui gerekend moet worden vanaf een droog moment of na eerdere neerslag. Als het pakket al water heeft opgenomen zal het eerder verzadigd zijn en eerder gaan afvoeren. De opbouw zorgt in dat geval nog wel voor vertraging van de afvoer. Bij diverse leveranciers zijn gegevens voor de specifieke opbouwen beschikbaar.sStap 5. Bepaal hoeveel afgevoerd moet worden. Wanneer het verzadigingspunt bekend is kan ook worden bepaald hoeveel water van de maatgevende bui afgevoerd moet worden. Die afvoer zal in de regel via een stelsel van dakafvoeren worden geregeld. Dit overtollige water kan vervolgens lokaal worden geïnfiltreerd (zoals bij het project 52 degrees in Nijmegen), op open water worden geloosd of via het riool afgevoerd worden. Hiervoor geldt per project lokale regelgeving.

Voorbeeldberekening project 52 Degrees te Nijmegen
1. De maatgevende regenbui is 25 mm/m²/etmaal.
2. De oppervlakte van het groendak bedraagt 7600 m².
3. De bufferingscapaciteit van de opbouw bedraagt 125 liter/m² (opgave fabrikant).
4. Er moet hier gerekend worden met een waterverzadigd pakket. Uit opgave van de fabrikant blijkt dat 60 procent van het water op moment van verzadiging direct afgevoerd wordt.
5. 60 procent van de maatgevende bui is 15 mm.

Er is naast het dak een infiltratievoorziening voorzien die is berekend op een toevoer van 5 mm. Voor het overschot van 10 mm moet dus een voorziening worden getroffen. Deze voorziening bestaat uit infiltratiekratten met een capaciteit van 76 m³ (7600 m² x 10 mm). Zo wordt een groot deel van het regenwater gebufferd en gebruikt in het groendak en wordt het overtollige water van het dak afgevoerd en geïnfiltreerd. Er vindt zo geen afvoer naar de riolering plaats.

Project 52 Degrees te Nijmegen.

ACHTERGROND INFORMATIE

Groendaken zijn er in vele soorten en maten. Van zeer lichtgewicht en dun met laagblijvende beplanting tot zwaar en dik met beplatingen van bomen. Dit pakket dat op het dak aangebracht wordt werkt als een spons voor regenwater. Hoe dikker het pakket, hoe meer water vastgehouden wordt. Dit betekent dus dat er minder water afgevoerd moet worden en er dus minder druk op de riolering komt te staan.

AANDACHTSPUNTEN

Er gelden minimale eisen voor een duurzame dakbegroeiing. Deze eisen zijn verwoord in de ‘Dakbegroeiingsrichtlijn 2006’. De berekeningen gelden voor platte daken tot een helling van 10°. Het effectief afschot moet minimaal 1 procent bedragen.

OVERIGE INFORMATIE

Op Hogeschool Van Hall Larenstein is door de vakgroep Dak- en Gevelbegroeningsspecialisten een onderzoek uitgevoerd naar het waterbergend en vertragend vermogen van diverse groendaksystemen die in Nederland op de markt zijn.