Post on 13-May-2015
Seminarie VHM-Ventibel
Waarom ventileren(met een ventilatiesysteem) ?
Functie Criteria
Binnenluchtkwaliteit Debieten
Strategiën Conventioneel Ventilatiesystemen
Energetische impact
Conclusies
A. Janssens
Bouwfysica en InstallatiesVakgroep Architectuur en
StedenbouwUniversiteit Gent
Seminarie VHM-Ventibel
Functie van ventilatie
Basisbehoeftes binnenomgeving:
1. Thermisch comfort: Verwarmingsysteem Ventilatiesysteem
(passieve koeling zomer)
2. Gezondheid/ Geurcomfort: Ventilatiesysteem
Goed comfort met minder energie:
1. Beperken transmissieverliezen Thermische isolatie HR-beglazing…
2. Beperken ventilatieverliezen Regeling Luchtdichtheid Warmterecuperatie…
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaBinnenluchtkwaliteit
Eis 1: Gezondheidsrisico bij inademing binnenlucht verwaarloosbaar. Criteria uit
epidemiologische studies
Eis 2: Comfortabele perceptie binnenlucht Criteria uit onderzoek
proefpersonen
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaBinnenluchtkwaliteit
1. Polluenten met gezondheidsrisico’s:
Mensgebonden:– Tabaksrook, virussen,
… Gebouw- en
materiaalgebonden:– Radon (bodem)– VOC’s (verven, textiel,
houtplaten, printers…)– Vezels (asbest,…)– Rookgassen (kachels,
…)
Vochtgebonden (biologisch):
– Legionella (bevochtigers,…)
– Allergenen (schimmels op koudebruggen, huisstofmijt in tapijt en bedden,…)
Seminarie VHM-Ventibel
Temperatuurfactor f:
f5W/m²K > 0.7
CriteriaBinnenluchtkwaliteit
Strategie bij polluenten met gezondheidsrisico = Bronbestrijding Aangepast ontwerp en
materiaalkeuze Extractie aan de bron
Voorbeelden: Rookvrije lokalen Asbestverwijdering Verven op waterbasis Legionellabestrijding Eisen i.v.m.
koudebruggen Dampkap
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaBinnenluchtkwaliteit
2. Polluenten met comforthinder: Mensgebonden:
– Geuren (bio-effluenten)– CO2 als comfortindicator
voor geurhinder– Waterdamp
Strategie bij mensgebonden polluenten:– Verdunning (Ventilatie)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 500 1000 1500 2000
Ci-Ce (ppm CO2)
PD
(%
)
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaBinnenluchtkwaliteit Comfortcriteria basis
voor Europese normering (CR1752): Klasse A (15%
ontevredenen) C = 460 ppm
Klasse B (20% ontevrederen) C = 660 ppm
Klasse C (30% ontevredenen) C = 1190 ppm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 500 1000 1500 2000
Ci-Ce (ppm CO2)
PD
(%
)A B C
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaBinnenluchtkwaliteit
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Co
nc
en
tra
tie
CO
2 (p
pm
)
binnen
comfort
A
B
C
buiten0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
Co
nc
en
tra
tie
CO
2 (p
pm
) Aanbevolen blootstellingsniveau’s arbeidshygiëne en veiligheid (USA, D)
[bron: AIVC]
0:15 h
1:00 h
8:00 h
Comfortcriteria strenger dan
gezondheidscriteria
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaBinnenluchtkwaliteit
Comforteisen niet realiseerbaar zonder aangepast ventilatiesysteem
0
500
1000
1500
2000
2500
19-mrt 21-mrt 23-mrt 25-mrt 27-mrt
CO
2-c
on
ce
ntr
ati
e (
pp
m)
A
B
C
weekend
Vergaderzaal kantoorDirectievergaderin
g
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaBinnenluchtkwaliteit
Comforteisen niet realiseerbaar zonder aangepast ventilatiesysteem
Faculteitsraad FTW UGent
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
13:30 15:00 16:30 18:00
CO
2-c
on
ce
ntr
ati
e (
pp
m)
A
C
B
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaLuchtdebieten Afleidbaar uit criteria voor
toelaatbare concentraties
e,xi,x
x,P
CC
GG
Gp
G
G
Ce
Ci
Seminarie VHM-Ventibel
CriteriaLuchtdebieten EN 13779:2004
Category Quality C(CO2) m3/h/pers.
IDA 1 High < 400 ppm
> 54
IDA 2 Medium < 600 ppm
> 36
IDA 3 Moderate < 1000 ppm
> 22
IDA 4 Low > 1000 ppm
< 22
Seminarie VHM-Ventibel
Criteria residentiële ventilatieLuchtdebieten NBN D50-001/EPB-besluitFunctie Algemen
e eisMinimum
debietMaximum debiet
Woonkamer
3.6 m3/h/m²
75 m3/h 150 m3/h
Slaap-, werk-, speelkamer
25 m3/h 72 m3/h
Keuken, bad- en waskamer
50 m3/h 75 m3/h
WC 25 m3/h
Seminarie VHM-Ventibel
StrategiënConventioneel: ramen en infiltratie Opengaande ramen:
Raam openen na gebruik niet doeltreffend
Thermisch en akoestisch comfort primeert op binnenluchtkwaliteit
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
16-sep 17-sep 18-sep 19-sep 20-sep
CO
2-c
on
ce
ntr
ati
e (
pp
m)
ouderslaapkamer
openkipraa
m
Seminarie VHM-Ventibel
StrategiënConventioneel: ramen en infiltratie Opengaande
ramen: Enkel bij warm
weer Thermisch comfort
primeert op binnenluchtkwaliteit
Niet als basisventilatie
Raamopeningsgedrag in 21 woningen [Bauphysik 2004/2]
Winter: 0.1 geopend raam per woning per maand
Seminarie VHM-Ventibel
StrategiënConventioneel: ramen en infiltratie
Toevallige infiltratie: Via kieren en
luchtlekken Meetbaar via
luchtdichtheidsmeting Grootheid: n50 (1/h)
– Verhouding tussen het luchtdebiet dat bij een drukverschil van 50 Pa doorheen de gebouwschil stroomt, en het gebouwvolume p
50 Pan50
Seminarie VHM-Ventibel
StrategiënConventioneel: ramen en infiltratie
Nadelen infiltratie: Effectieve
ventilatiedebieten variabel
– Temperatuurverschil– Windsnelheid– Luchtdichtheid
Niet als basisventilatie– Beheersing
binnenluchtkwaliteit en warmteverliezen niet mogelijk
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 1 2 3 4 5 6
windsnelheid (m/s)
vent
ilatie
voud
(1/h
)
30°C
10°C
Seminarie VHM-Ventibel
StrategiënVentilatiesystemen en luchtdichtheid Principes beheersing
binnenluchtkwaliteit: Gecontroleerde toevoer
verse lucht in verblijfszones Extractie polluenten aan
bron (toilet, keuken,…) VENTILATIESYSTEEM &
LUCHTDICHTHEID
Energiezuinig ventileren: Ongecontroleerde infiltratie
beperken LUCHTDICHTHEID
P-- P-
luchtdicht
P- 0
luchtdoorlatend
Seminarie VHM-Ventibel
Natuurlijkventilatiesysteem
(systeem A)
StrategiënVentilatiesystemen en luchtdichtheid
Mechanischeextractie
(systeem C)
Gebalanceerd ventilatiesysteem (met
warmterecuperatie)(systeem D)
Seminarie VHM-Ventibel
StrategiënVentilatiesystemen en luchtdichtheid
Luchtdichtheid: Aanbevelingen
– n50 < 3/h
– n50 < 1/h
Praktijk
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Appartement Rijwoning Halfopen Vrijstaand
Lu
ch
tdic
hth
eid
n50
(1
/h)
Gemiddelde luchtdichtheid [SENVIVV 1998]
Aanbevolen dichtheid
mechanische ventilatieAanbevolen dichtheid
mechanische ventilatie met
warmterecuperatie
Seminarie VHM-Ventibel
StrategiënVentilatiesystemen en luchtdichtheid Vergelijking prestaties
Woning zonder ventilatiesysteem (n50 = 9.5/h)
Woning met natuurlijk ventilatiesysteem (n50 = 9.5 & 3.0/h)
Berekening met ventilatiemodel CONTAM: Binnenluchtkwaliteit (CO2) Warmteverlies
Seminarie VHM-Ventibel
StrategiënVentilatiesystemen en luchtdichtheid
Resultaten met ventilatiesysteem Verbetering
binnenluchtkwaliteit Toename warmteverlies
– +113% (n50 = 9.5/h)
– +50% (n50 = 3.0/h)
Systeem n50 Verblijftijd met CO2 > 1000 ppm Warmteverlies 1/h Living Ouderkamer Kinderkamer kWh/jaar Geen 9.5 39% 58% 20% 3410 Systeem A 9.5 3% 12% 0% 7280 Systeem A 3.0 3% 36% 13% 5110
Rekenresultaten [Maeyens & Janssens 2003]
Seminarie VHM-Ventibel
Energetische impactVerwarming + electrisch verbruik
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 100 200 300 400
Ventilatiedebiet (m3/h)
Ein
den
ergie
vetrbru
ik (kW
h/a
)
VERWARMING
3000 Graaddagen
2000 Graaddagen
VENTILATOREN
SPF = 1.0 W/m3/h
SPF = 0.3 W/m3/h
Typische capaciteit
Standaard nieuwbouw: 20%
verbruik
K45 nieuwbouw:30 à 50% verbruik
Seminarie VHM-Ventibel
Energetische impactInvloedsfactoren
Ventilatieverliezen Luchtdichtheid Regelbaarheid systeem
(vraaggestuurd) Warmterecuperatie-
technieken:– Warmtewisselaar– Warmtepomp
Maar: onzekerheid werkelijke debieten Bewonersgedrag Ongeplande ventilatie
Raamopeningstijden september-mei [Erhorn
2001]
Seminarie VHM-Ventibel
Energetische impactInvloedsfactoren
Ventilatieverliezen Luchtdichtheid Regelbaarheid systeem
(vraaggestuurd) Warmterecuperatie-
technieken:– Warmtewisselaar– Warmtepomp
Maar: onzekerheid werkelijke debieten Bewonersgedrag Ongeplande ventilatie
Metingen in 35 NL-woningen met extractieventilatie [De Gids 2003]
Capaciteit extractie (l/s)Gem
iddeld
gem
ete
n d
ebie
t (l
/s)
Seminarie VHM-Ventibel
Energetische impactBelang luchtdichtheid Luchtdichtheid:
Voorwaarde voor effect energiebesparende ventilatietechnieken
Voorbeeld: gebalanceerd systeem (systeem D)
0
50
100
150
200
250
zonder WW met WWSp
ec
ifie
k v
en
tila
tie
ve
rlie
s (
W/K
)
P- P+
luchtdicht
-90%
P- P+
luchtdoorlatend
-45%
Seminarie VHM-Ventibel
Conclusies
Ventilatiesystemen Essentiëel voor een
gezonde en comfortabele binnenomgeving
Diverse ventilatietechnieken beschikbaar
Uitdagingen Luchtdicht bouwen Geluidsarme en
tochtvrije ventilatiesystemen
Gebruiksvriendelijke systemen