Op dit moment heeft het ATC-model een plaats verworvenin nieuw uitgegeven richtlij-

nen en standaarden zoals [1en2].Hierin is toepassing van het ATC-model optioneel voor natuurlijkgeventileerde ruimtes. Voor mecha-nisch geventileerde gebouwen moet dePMV/PPD-aanpak (Fanger model)worden gebruikt. Ook voor een gema-tigd klimaat zoals in Nederland is eenspeciale richtlijn [7] uitgebracht, diegebruik van het ATC-model toestaat.In laatstgenoemde richtlijn zijn daarbijnog specifieke veranderingen aange-bracht voor de berekening van hetlopende gemiddelde van de buiten-

temperatuur en meer specifiek ookvoor de categorisering van gebouwenwaarvoor het ATC-model mag wordengebruikt [9].

Waardering ATC-model versus Fanger-modelToepassen van het ATC-model heeftvoordelen boven de PMV/PPD-aan-pak. Het is relatief eenvoudig eenwaardering te geven aan het thermischcomfort in een gebouw en het kanmakkelijk worden gecommuniceerdnaar gebruikers van gebouwen. Aan deandere kant is er het nadeel dat hetATC-model op dit moment alleen kanworden toegepast voor kantoorgebou-

wen, met bijbehorende waarden voormetabolisme, kledingweerstand, etc.Om die reden is het minder flexibel enbeperkt in zijn toepassingsgebied invergelijking tot het Fanger-model.Daarnaast is er een aanvulling op dePMV/PPD-beoordeling, die een cor-rectie voorstelt van de PMV-waardevoor natuurlijk geventileerde gebou-wen in warme klimaten [5].

In [6] is reeds beschreven wat depotentie is van het ATC-model, zoalsvoorgesteld door van [9], om het ener-giegebruik te verlagen. Zij concluderendat een afname van 10 % mogelijk isvoor natuurlijk geventileerde gebou-wen of gebouwen waar de gebruikersin hoge mate hun omgeving kunnenbeïnvloeden (Type Alpha-gebouwen).Echter voor gebouwen met centraalgeregelde klimaatsystemen (Type Bèta-gebouwen) werd een toename van 10 % in energiegebruik voor verwar-ming gevonden.

Relatie ATC-model en Fanger-modelIn dit artikel wordt de toepassing vanhet Fanger-model (PMV/PPD aan-pak) vergeleken met het door [9]voorgestelde ATC-model, voor eengematigd klimaat zoals in Nederland.

De vergelijking wordt gemaakt doorPMV/PPD en ATC aan elkaar te ver-binden met behulp van Figuur 1 [9].Deze figuur presenteert de maximaaltoelaatbare bandbreedte voor de ope-ratieve binnentemperatuur, voor eenspecifiek acceptatieniveau, als functievan een (lopend) gemiddelde van debuitentemperatuur (Te,ref). Deze figuur

10 BINNENKLIMAAT

Over thermisch comfort is de Predicted Mean Vote (PMV; Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD)) een alom bekende enveel gebruikte prestatie-indicator [4]. Deze indicator wordt berekend met behulp van het zogenaamde Fanger-model dat isgebaseerd op de warmtebalans van het lichaam. Alternatieveindicatoren op het gebied van thermisch comfort hebben de laat-ste jaren echter ook de interesse gewekt. Ontwikkelingen wordengevonden in meer gedetailleerde indicatoren die volgen uit de toepassing van thermofysiologische modellen. Dit is lopend onder-zoek. Het adaptief thermisch comfortmodel (ATC), waarbij deprestatie-indicator wordt weergegeven door de operatieve binnen-temperatuur, als functie van de buitentemperatuur, is een voor-beeld van een minder complexe prestatie-indicator in vergelijkingtot de PMV. Dit model is een reactie op de verschillen die gevon-den werden tussen de PMV/PPD-waardering en het werkelijkbeleefd thermisch comfort voor specifieke typen gebouwen (voor-namelijk niet geconditioneerd) in warme klimaten.

- door W. van der Linden*, dr.ir. M.G.L.C. Loomans*en prof.dr.ir. J. Hensen*

Adaptief thermischcomfort verklaardmet Fanger-model

* Technische Universiteit Eindhoven.

kan worden gebruikt voor type Alpha-gebouwen zoals gedefinieerd in [9].De gedachte achter de vergelijking vande twee beoordelingsmethodes is dateen combinatie van beide uiteindelijkeen meerwaarde kan opleveren, ener-zijds flexibiliteit, anderzijds inzichte-lijkheid.

In het artikel zal eerst de aanpak voorde vergelijking worden besproken.Vervolgens zullen de resultaten wor-den gepresenteerd en bediscussieerd.In de conclusie zal kort worden inge-gaan op de combinatie van beidemodellen.

METHODENDe relatie tussen Fanger-model(PMV/PPD) en ATC zoals getoond infiguur 1 is door de operatieve binnen-temperatuur (een combinatie van deluchttemperatuur en gemiddelde stra-lingstemperatuur) en door het percen-tage acceptatie van het binnenklimaat.Het zoekgebied voor de PMV/PPD-aanpak wordt dan bepaald door deoverige parameters die een specifiekePMV/PPD-waarde mede bepalen:- M Metabolisme (met)- Iclo Thermische kledingweerstand

(clo)- v Relatieve luchtsnelheid (m/s)- RV Relatieve vochtigheid (%)

Om dit zoekgebied te verkleinen wor-den voor enkele parameters de volgen-de aannamen gedaan: de relatieveluchtsnelheid wordt laag verondersteld(0,10 – 0,20 m/s); de relatieve voch-tigheid wordt constant verondersteld(winter 40 % - zomer 70 %); de lucht-temperatuur en gemiddelde stralings-temperatuur worden aan elkaar gelijkgesteld. Het zoekgebied wordt daar-mee beperkt tot de ranges voor dewaarden voor het metabolisme en dethermische kledingweerstand.

Bij de eerste methode wordt het zoek-gebied onderzocht voor twee typischeposities op de x-as van figuur 1, aange-duid door de ‘winter’ en de ‘warmezomerperiode’, voor een acceptatie van80 % (PMV ± 0,84). Hiermee wordtde minimum en maximum toegestaneoperatieve temperatuur vastgelegd. Dittemperatuurinterval, in combinatiemet de aannamen voor de luchtsnel-heid en de relatieve vochtigheid, geeftde toegestane ranges van de waardenvoor het metabolisme en de kleding-weerstand op basis van de PMV/PPD-aanpak. Combinaties binnen deze ran-ges resulteren in ten minste een 80 %acceptatie van het thermisch binnen-klimaat.

Bij de tweede methode wordt hetzoekgebied verkleind, i.e. een inper-king van de eerste methode, doorbeschikbare informatie over de kle-dingweerstand als functie van de bui-tentemperatuur toe te passen. Daar-naast worden verdere aannamen

11TVVL Magazine 7-8/2008

Maximaal toelaatbare range van de operatieve binnentemperatuur voor een speci-fiek acceptatieniveau, als functie van een lopend gemiddelde van de buitentempera-tuur (Te,ref), voor een type Alpha-gebouw [9].

- FIGUUR 1 -

a) Gemiddelde wekelijkse kledingweerstand als functie van de gemiddelde wekelijkse buitentemperatuur (bron onbekend). b)Kledingweerstand als functie van de gemiddelde dagelijkse buitentemperatuur voor natuurlijk geventileerde gebouwen [3].

- FIGUUR 2 -

gedaan voor de luchtsnelheid en rela-tieve vochtigheid. Op deze manierwordt het mogelijk om lijnen te teke-nen in dezelfde grafiek als in figuur 1.Ook hier wordt uitgegaan van 80 %acceptatie.

Om de relatie tussen de kledingweer-stand en de buitentemperatuur tebepalen is gebruik gemaakt van figuur2a. Er is een gemiddelde van mannenen vrouwen toegepast. De data kun-nen worden gebruikt voor het Neder-landse klimaat. Helaas is de originelebron van deze informatie niet bekend.In [3] wordt echter eenzelfde soortinformatie gevonden. Een voorbeeld-grafiek van deze referentie is te zien infiguur 2b.

Voor de relatieve vochtigheid en lucht-snelheid is informatie gebruikt uitISSO 7730 (2005). Onder de 26 °C isde gevoeligheid van de relatieve voch-tigheid op het thermisch comfortbeperkt. Niettemin zal de relatievevochtigheid in de winter anders zijn

dan in de zomer, aangezien de absolu-te vochtigheid buiten verandert. Een-zelfde aanname wordt gedaan voor deluchtsnelheid, waarbij in de zomer wathogere waarden worden toegepast.

De expectancy factor [5] wordt inrekening gebracht ter compensatie vande maximaal toelaatbare PMV-waardein een warme zomerperiode. Hierbijwordt er van uitgegaan dat in Neder-land de verwachting voor het ther-misch comfort hoog is en warmezomerperiodes redelijk schaars zijn.De expectancy factor bedraagt in datgeval 0,9 (minimaal).

Tot slot worden de resultaten van detweede methode vergeleken met deresultaten van een recent onderzoek inNederland [8].

RESULTATENIn figuur 3 worden de oplossingenweergegeven van het zoekgebied voorhet metabolisme (M) en de kleding-

weerstand (Iclo) voor de volgens hetATC-model toegestane operatievetemperatuur range bij 80 % acceptatie(zoals af te leiden uit figuur 1). Ditvoor de ‘wintersituatie’ en de ‘warmezomerperiode’ (‘x’ relateert aan debovengrens voor de operatieve tempe-ratuur en ‘o’ aan de ondergrens). Derelatieve vochtigheid is hierbij vastge-steld en voor de luchtsnelheid is eenwaarde van 0,1 m/s of 0,2 m/s aange-nomen.

In tabel 1 en 2 worden de resultatenweergegeven van de tweede methode.Deze waarden zijn bepaald voor deaangegeven periodes in figuur 1 (win-ter, lente/herfst, zomer, warme zomer-periode). Ook worden de resultatenweergegeven waarbij de expectancyfactor in rekening is gebracht (alleenbij de warme zomerperiode). Deexpectancy factor voor het Nederland-se klimaat is 0,9. Gebaseerd op eenPMV van +0,84 wordt dit een PMVvan +0,93. In figuur 4 zijn de resulta-

12 BINNENKLIMAAT

Oplossing voor het zoekgebied voor het metabolisme (M) en de kledingweerstand (Iclo) voor de volgens het ATC-model toegesta-ne operatieve temperatuurrange bij 80 % acceptatie voor de bij de grafieken aangegeven condities (‘x’ relateert aan de boven-grens voor de operatieve temperatuur en ‘o’ aan de ondergrens).

- FIGUUR 3 -

ten van Top weergegeven in de grafiek.DISCUSSIEDe resultaten van de eerste methode(figuur 3) laten zien dat de toegestane

range voor het metabolisme en de kle-dingweerstand erg groot is. Voor de‘winter’ situatie is er een overlap tezien voor de range van beide parame-

ters bij de gegeven boven en onder-grens voor de operatieve temperatuur.Voor de ‘warme zomer periode’ over-lappen de waarden niet. De resultatengeven aan dat voor een brede rangevan parameter waarden de toegestaneoperatieve temperaturen wordenbereikt zonder de tevredenheid, afge-leid van de PMV-waarde, te negeren.

Deze resultaten geven aan dat deacceptatie van de operatieve binnen-temperatuurrange, zoals vastgesteldmet het ATC-model, grotendeels kanworden verklaard door realistischeparameterwaarden toe te passen. Dezeresultaten kunnen echter niet duidelijkworden vergeleken met de tempera-tuurwaarden die in figuur 1 zijn weer-gegeven.

De resultaten van de tweede methodemaken een dergelijke vergelijking welmogelijk (figuur 4). Deze figuur laatzien dat voor de range van het lopende

13TVVL Magazine 7-8/2008

Seizoen Te,ref (°C) Iclo (clo) RV (%) v (m/s) Top (°C) Top,exp (°C)

Winter 3 0,95 40 0,1 20,8 – 26,8

Lente/ herfst 9 0,84 54 0,15 21,8 – 27,1

Zomer 16 0,73 70 0,2 22,7 – 27,3

Warme zomerperiode 22 0,63 70 0,25 23,7 – 27,9 23,7 – 28,1

Toegestane operatieve temperatuurrange (Top) voor een PMV van ± 0,84, bij een metabolisme van 1,0 met en voor gespecificeerde waarden van de overige parameters. Top,exp is de operatieve temperatuurrange waarbij een expectancy factorvan 0,9 in rekening is gebracht.

- TABEL 1 -

Toegestane operatieve temperatuurrange (Top) voor een PMV van ± 0,84, bij een metabolisme van 1,2 met en voor gespecificeer-de waarden van de overige parameters. Top,exp is de operatieve temperatuurrange waarbij een expectancy factor van 0,9 in reke-ning is gebracht.

- TABEL 2 -

Seizoen Te,ref (°C) Iclo (clo) RV (%) v (m/s) Top (°C) Top,exp (°C)

Winter 3 0,95 40 0,1 18,3 – 25,8

Lente/ herfst 9 0,84 54 0,15 19,5 – 26,1

Zomer 16 0,73 70 0,2 20,6 – 26,4

Warme zomerperiode 22 0,63 70 0,25 21,8 – 27,1 21,8 – 27,4

Vergelijking van het ATC-model en de PMV/PPD-aanpak (Fanger-model; met devoorwaarden die in tabel 1 en 2 worden genoemd) bij 80 % acceptatie.

- FIGUUR 4 -

gemiddelde van de buitentemperatuurzoals die in Nederland wordt gevon-den (‘winter’ tot ‘warme zomerperio-de’), de PMV/PPD-aanpak, de waar-den van het ATC-model voor eengroot deel verklaren.

De lijnen voor de minimaal vereistetemperatuur bij M=1,0 met liggenhoger dan de lijn van het ATC-model.Echter, bij een metabolisme van 1,2met, zijn lagere temperaturen toege-staan. Voor de maximale temperatuurin de ‘winter’ situatie zijn de waardenvan de PMV/PPD aanpak veel breder,maar in deze situatie is de minimumwaarde meestal van belang. Voor de‘zomersituatie’ (Te,ref =16 °C) is de ran-ge van de PMV/PPD-aanpak nogsteeds breder. Alleen in de ‘warmezomerperiode’ (Te,ref =22 °C) wordthet ATC-model minder streng, verge-leken met de PMV/PPD-aanpak.Figuur 4 laat echter zien dat het effectvan de waarde van het metabolisme op

de toegestane binnentemperatuur sig-nificant is, wat overeenkomt met debevindingen van [5]. Het effect van deexpectancy factor is voor het Neder-landse klimaat gering.

In een recente studie van [8] is eenveldonderzoek uitgevoerd in Neder-land om onder andere te onderzoekenwelke mogelijke verbeteringen kunnenworden doorgevoerd aan de [7]. Eendeel van dit onderzoek gaat in op eencomfortonderzoek in verschillendeAlpha-gebouwen. Figuur 5a laat eenvoorbeeld zien van de comforttempe-ratuur als functie van de buitentempe-ratuur voor een van deze gebouwen.De comforttemperatuur is hierbijgedefinieerd als de gemeten operatievetemperatuur waarbij de deelnemers -1,0 of +1 stemden op de ASHRAE ther-mische sensatie schaal en daarbij geenvoorkeur hadden voor een hogere oflagere temperatuur. In dit onderzoek isook informatie verzameld over de kle-

dingweerstand (0,67 ± 0,1 clo, vooralle onderzochte gebouwen) en hetmetabolisme (1,24 ± 0,14 met, vooralle onderzochte gebouwen) van dedeelnemers.

Figuur 5b toont een deelweergave vanfiguur 4 met gelijke assen als voorfiguur 5a. Uit de vergelijking volgt datmet een 80 % acceptatieniveau voorPMV/PPD de gemeten resultatenkunnen worden verklaard.

CONCLUSIEUit de resultaten en de discussie daar-van blijkt dat toepassing van het Fan-ger-model, met PMV/PPD als presta-tie-indicator, en het gebruik van hetATC-model niet resulteren in een ver-schillende beoordeling van het ther-misch binnenklimaat voor een gema-tigd buitenklimaat zoals in Nederland.Het voordeel van het gebruik van hetATC-model is de eenvoud en duide-lijkheid van de informatie die wordtgevraagd en gegeven; met alleen debuitentemperatuur als gegeven, kaneen voorspelling worden gedaan voorde gewenste binnentemperatuur. DeFanger-methode is echter flexibeler enbreder toepasbaar.

Als meer gedetailleerde informatie,zoals de informatie weergegeven infiguur 2, beschikbaar zou komen, zouer een link kunnen worden gemaakttussen PMV/PPD en de buiten- enbinnentemperatuur zoals in figuur 1 tezien is. Op die manier zou het voor-deel van het ATC-model in het Fan-ger-model kunnen worden ingebracht.Hierbij moet wel in gedachte wordengehouden dat de informatie van hetATC-model is verkregen voor kan-toorgebouwen.

REFERENTIES1. ASHRAE. 2004. ANSI/ASHRAE

Standard 55-2004, Thermal Envi-ronmental Conditions for HumanOccupancy. Atlanta: AmericanSociety of Heating, Refrigerating,and airconditioning Engineers, Inc.

2. CEN. 2007. EN 15251:2007,Indoor environmental input parame-ters for design and assessment ofenergy performance of buildingsaddressing indoor air quality, ther-mal environment, lighting andacoustics. Brussels: European Com-

14 BINNENKLIMAAT

a) Resultaten van een veldonderzoek van [8] voor een type Alpha-gebouw. b) Deel-weergave van Figuur 4 voor de assen zoals weergegeven in Figuur 5a.

- FIGUUR 5 -

mittee for standardization.3. De Carli, M., Olesen, B.W., Zar-

rella, A., Zecchin, R. 2007. People’sclothing behaviour according to ecte-renal weather and indoor environ-ment. Building and Environment,42, 3965-3973.

4. Fanger P.O. 1970. Thermal Com-fort. Copenhagen: Danish Techni-cal Press.

5. Fanger, P.O. and Toftum, J. 2002.Extension of the PMV model to non-air-conditioned buildings in warmclimates. Energy and Buildings, 34,533-536.

6. Hoof, J. van and Hensen, J.L.M.2007. Quatifying the relevance ofadaptive thermal comfort models inmoderate thermal climate zones.Building and Environment, 42,156-170.

7. ISSO. 2004. Thermische Behaag-lijkheid; eisen voor de binnentempe-ratuur in gebouwen. Publication 74,Rotterdam: ISSO.

8. Kurvers, S.R., van Beek, M.Eijdems, H.H.E.W. et al. 2008.Adaptief thermisch comfort in depraktijk. TVVL Magazine, 1/2008,18-25.

9. Linden, A.C. van der, Boerstra,A.C., Raue, A.K., Kurvers, S.R.and Dear, R.J. de. 2006. AdaptiveAdaptive temperature limits: A newguideline in The Netherlands A newapproach for the assessment of buil-ding performance with respect tothermal indoor climate. Energy andBuildings, 38, 8-17.

NOTEN1 ‘Zoekgebied’ is hier gedefinieerd

als de (realistische) range aan waar-den voor individuele parameterswaaruit een keuze kan wordengemaakt om de (integrale)PMV/PPD waarde te berekenen.

Berichten

Kijk op www.installatienet.nl voor de uitgebreide versie vandeze nieuwsberichten

KSB Nederland heeft VRS overgeno-men. VRS is op de Nederlandsemarkt actief in afsluiterrevisie, -repa-ratie en -onderhoud. Het grootstedeel van de omzet wordt in hetindustriesegment behaald. Hetbedrijf is gevestigd in Vierpolders, inde regio Rotterdam. De overnamevan VRS past in KSB’s servicestrate-gie. KSB wil sterk groeien op hetgebied van service aan pompen enafsluiters; naast organische groeigebeurt dit door gerichte acquisities,zoals de overname van VRS. VRS zalzelfstandig onder eigen naam actiefblijven op de Nederlandse markt.

KSB NEDERLAND NEEMT VRS OVER

Juli jl. landden tien Duitse HIT-ers(Hogere Installatie Techniek) opSchiphol. De daarop volgende tweedagen hebben ze samen met dedirectie van HRM@Work tien Neder-landse technische installatiebedrij-ven bezocht. De Duitsers zijnenthousiast om in Nederland te wer-ken. Dit komt onder andere door de

gemoedelijke omgang van mede-werkers, projectleiders en leidingge-venden bij de Nederlandse bedrij-ven, aldus HRM@Work. De tien zul-len in september afstuderen en zijnin oktober beschikbaar voor eenbaan in de Nederlandse branche.HRM@WORK zal de sollicitaties bijde bezochte bedrijven begeleiden.

DUITSE HIT-ERS IN NEDERLAND

Western Airconditioning biedt haarklanten een vernieuwd onderhouds-contract aan. De klant krijgt drie jaaronderhoud en betaalt voor tweejaar. Het 3V2 onderhoudscontractkan worden afgesloten bij aanschafvan koelmachines, warmtepompen,Close Control Airconditioners, Roof-tops en MDS / VRF systemen. Wes-tern Airconditioning lanceert dezenieuwe vorm van onderhoudscon-tract omdat in de praktijk blijkt datonderhoud aan apparaten het eerstejaar vaak niet wordt uitgevoerd, ter-wijl dit wel noodzakelijk en zelfs wet-telijk verplicht kan zijn. Naast hetgratis jaar onderhoud biedt Westernde klant materiaaltegoed aan voorde gehele looptijd van drie jaar. DeWesterngarantie blijft onaangetast.

DRIE VOOR TWEE

TVVL Magazine 7-8/2008 15

Tijdens de ondertekening v.l.n.r.:G.C. van Toor, VRS BV, R.A. denHartog, VRS BV, N. Gitz, KSB Neder-land BV en J. Haller, KSB ServiceGmbH