Een comfortabel binnenmilieu iseen belangrijk uitgangspunt bijhet ontwerpen van gebouwen,

aangezien een gemiddelde persoon 90% van de tijd binnen is. Het binnen-milieu omvat alle fysische, chemischeen biologische factoren die het welzijnen de gezondheid van de gebouwge-bruikers beïnvloeden [1]. Dit artikelgaat over thermisch comfort, dat wordtomschreven als ‘the state of mind, whichexpresses satisfaction with the thermalenvironment’ [2]. Deze definitie iseenvoudig te begrijpen maar moeilijkte omvatten in fysische parameters. In Europese landen is ISO 7730 [3](bekend als NEN-EN-ISO 7730) dehuidige norm voor het evalueren vanthermisch comfort, samen met devoornorm CR 1752 [4] (bekend alsNPR-CR 1752). Hierin worden tem-peratuurgrenzen voorgeschreven waar-binnen een groot percentage gebouw-gebruikers het binnenklimaat als accep-tabel ervaart. Daarnaast zijn er in Neder-

land wettelijke eisen voor het thermi-sche binnenmilieu op de arbeidsplaats(o.a. arbo-regels). Zo mag het binnen-klimaat geen schade toebrengen aande algehele gezondheidstoestand vande werknemers, en moet het binnen-klimaat zo behaaglijk en gelijkmatigzijn als redelijkerwijs mogelijk is. Ver-der moet tocht worden vermeden [5].Er zijn ook nog richtlijnen van deRijksgebouwendienst [6] voor het eva-lueren van thermohygrisch comfort opwerkplekken.Normen over thermisch comfort, zoalsISO 7730, worden voortdurend bij-werkt en aangepast [7]. In Nederlandis daarnaast in ISSO-publicatie 74 eenmethode gepresenteerd die rekeninghoudt met thermische adaptatie [8,9].Het doel van deze studie is om teonderzoeken of de wijzigingen aan denormen en richtlijnen relevant zijn.Dit wordt gedaan aan de hand van eencasestudy en het bespreken van weers-gegevens.

VOORGESTELDE WIJZIGINGEN AAN ISO 7730De belangrijkste verandering aan ISO7730 is het onderscheid maken tussendrie verschillende kwaliteitsklassen vooralgemeen thermisch comfort, zoals isweergegeven in Tabel 1. Deze klassenkomen overeen met die in CR 1752 [4].Deze klassen, die gelden voor 90, 80en 70 % tevreden gebouwgebruikers,zijn wenselijk uit het oogpunt vaneconomische haalbaarheid, technolo-gische mogelijkheden, het milieu enarbeidsproductiviteit. Klasse A past bijgebouwen met een relatief gevoeligegroep gebruikers of luxe kantoren.Klasse B komt overeen met een situa-tie die als gemiddeld tot goed zal wor-den ervaren door de gebouwgebruikers,en is identiek aan de criteria uit dehuidige ISO 7730. Klasse C wordt inbeginsel niet toegepast in een ontwerp-situatie voor nieuwe huisvesting enpast bij bestaande gebouwen. Ook voor plaatselijke onbehaaglijkheidworden eisen gesteld in drie klassen.De huidige criteria in ISO 7730 komenovereen met klasse B (die voor tocht metklasse A). Verder worden in de herzieneISO 7730 figuren opgenomen die derelatie tussen het percentage ontevre-denen en de verschillende vormen vanplaatselijke onbehaaglijkheid tonen [7].De herziene norm bevat voorts eendiagram om de benodigde luchtsnel-heid te bepalen indien men met ver-hoogde luchtsnelheden het effect vantemperatuurstijgingen wil compenseren.

Indien gedurende de gehele werktijdaan de criteria voor thermisch comfortmoet worden voldaan, zelfs tijdensextreme weersomstandigheden, zou de

6 NORMALISATIE

Normen en richtlijnen voor thermisch comfort, waaronder ISO7730, worden voortdurend bijgewerkt en aangepast. Dit artikelgeeft een beknopt overzicht van de voorgestelde aanpassingen aanISO 7730 en geeft een beschrijving van een adaptieve temperatuur-grenswaarde indicator uit ISSO-publicatie 74. De nieuwe methodenzijn getoetst door middel van een casestudy bestaande uit thermi-sche comfortmetingen en het bespreken van weergegevens. De metho-den uit ISSO-publicatie 74 dienen ter vervanging van de huidigenormen en richtlijnen die zijn gebaseerd op het PMV/PPD-model,maar blijken amper relevant voor Nederland en kennen een beperkttoepassingsgebied. De vraag blijft waarom we in Nederland geenaansluiting zoeken bij de herziene ISO 7730, de Europese normop het gebied van thermisch comfort.

-door ir. J. van Hoof* en prof.dr.ir. J. Hensen*

Nieuwe Nederlandsecomfortnormennader bekeken

* Faculteit Bouwkunde, Technische Universiteit Eindhoven

benodigde capaciteit van de klimaat-installaties wel eens onevenredig grootkunnen worden. Economische en milieu-technische overwegingen hebben ertoegeleid dat de aanbevolen temperatuur-grenzen voor een bepaalde tijdsduurmogen worden overschreden. Vooreen meerdaagse evaluatie van het ther-mische binnenklimaat – met gebruik-making van computersimulaties – zaler in ISO 7730 een methodeWEIGT-WEIGHTEDED [7] worden opgeno-men, die vergelijkbaar is met de gewo-gen temperatuuroverschrijdingsuren(GTO) van de Rijksgebouwendienst [6].De gangbare modellen voor thermischcomfort gaan uit van statische omstan-digheden, terwijl het binnenklimaatvaak dynamisch is door interacties vanhet gebouw, buitenklimaat, gebouw-gebruik en klimaatinstallaties. Er zul-len in de herziene ISO 7730 geen cri-teria over dynamische thermischeomstandigheden [10] worden opgeno-men [7], in tegenstelling tot huidigeASHRAE Standard 55 [2] waarineisen worden gesteld aan stapvormige,cyclische en geleidelijke operatievetemperatuurstijgingen.

DE IN ISSO-PUBLICATIE 74VOORGESTELDE ATG-METHODEDe huidige in Nederland gehanteerdemethode om de thermische comfort-

prestatie over een langere tijd te bepa-len is de in de jaren ’80 door de Rijks-gebouwendienst ontwikkelde GTO-methode [6]. Nadelen van deze methodezijn de complexiteit en het vereiste ge-bruik van computerberekeningen. Opbasis van onderzoeksresultaten [11], iseen adaptief thermisch-comfortmodelontwikkeld als vervanger van de GTO-methode. Deze Adaptieve Temperatuur-grenswaarden-methode (ATG), diebeschreven staat in ISSO-publicatie 74[8,9], kan zowel worden gebruikt voorontwerpdoeleinden als voor het beoor-delen van bestaande gebouwen bij regu-liere werkzaamheden en kleding. HetPMV/PPD-model van Fanger blijftechter in gebruik voor situaties meteen uitzonderlijk hoog metabolisme ofkledingweerstand.De veronderstelling dat mensen in eenwarm klimaat de voorkeur geven aanhogere binnentemperaturen dan men-sen in een koud klimaat [11,12,13]ligt ten grondslag aan de ATG-metho-de. De Dear et al. [11] toonden aandat gebruikers van gebouwen met air-conditioning tweemaal zo gevoelig zijnvoor temperatuurveranderingen alsgebruikers van natuurlijk geventileerdegebouwen. Gebruikers van natuurlijkgeventileerde gebouwen, die zijn bloot-gesteld aan variabele thermische omstan-digheden, lijken toleranter te zijn vooreen grotere bandbreedte van tempera-

turen door gedragsmatige (aanpassenvan kleding en activiteitenniveau) enpsychologische adaptatie. In hun hui-dige vorm maken ISO 7730, ASHRAEStandard 55 en CR 1752 [2-4] geenonderscheid tussen verschillend gekli-matiseerde gebouwen. De ATG-methode maakt onderscheidtussen twee typen gebouwen: type Alphamet een hoge graad van persoonlijkeregelbaarheid en type Bèta met eenlage graad. Het onderscheid tussendeze twee typen kan worden gemaaktaan de hand van een flowchart afge-beeld in figuur 1. De methode kanworden gebruikt voor het karakterise-ren van het momentane thermischcomfort in een bepaalde ruimte ofgebouw, en de comfortprestatie overeen langere tijd. De modellen voorAlpha- en Bèta-gebouwen zijn geba-seerd op de gewogen gemiddelde bui-tentemperatuur (Te,ref ). Voor het toe-passen van de ATG-methode moet dezegewogen gemiddelde buitentempera-tuur tussen –5 en 30 °C liggen. Tijdenshet stookseizoen, als Te,ref lager is dan10-12 °C, zijn dezelfde comfortcriteriavan toepassing op zowel Alpha- alsBèta-gebouwen, omdat beide typen ge-bouwen dan meestal worden verwarmd.Als de gewogen gemiddelde buiten-temperatuur hoger is dan 10-12 °C,stijgen de comforttemperaturen voorde gebruikers van Alpha-gebouwen

7TVVL magazine 1/2005

Klas-se

Algemeencomfort

Operatievetempera-tuur (°C)

Plaatselijke onbehaaglijkheid

PPD

(%

)

PM

V (

-)

Win

ter

(1,0

clo

- 1

,2 m

et)

Zom

er (0

,5 c

lo -

1,2

met

)

Toch

tbeo

orde

ling

(DR)

(%)

PD V

ert.

Tem

p.ve

rsch

il (%

)

Ver

t. T

emp.v

ersc

hil

(K)

Vlo

erte

mper

atu

ur

(°C)

PD

Warm

e of

koude

vloer

(%

)

PD

Str

alin

gsa

sym

me-

trie

(%

)

Stra

lingsa

sym

met

rie

Warm

pla

fond (

K)

Stra

lingsa

sym

met

rie

Koud p

lafo

nd (

K)

Stra

lingsa

sym

met

rie

Koude

wand (

K)

Stra

lingsa

sym

met

rie

Warm

e w

and (

K)

A < 6 -0,2/0,2 21,0/23,0

23,5/25,5 < 15 < 3 < 2 19/29 < 10 < 5 < 5 < 14 < 10 < 23

B < 10 -0,5/0,5 20,0/24,0

23,0/26,0 < 20 < 5 < 3 19/29 < 10 < 5 < 5 < 14 < 10 < 23

C < 15 -0,7/0,7 19,0/25,0

22,0/27,0 < 25 < 10 < 4 17 /31 < 15 < 10 < 7 < 18 < 13 < 35

Criteria voor PMV, PPD, operatieve temperatuur en plaatselijke onbehaaglijkheid in de herziene ISO 7730 [4] per kwaliteitsklasse.

- TABEL 1-

meer dan voor Bèta -gebouwgebruikers.De ondergrenzen die zijn gesteld aanoperatieve binnentemperatuur inAlpha-gebouwen zijn echter gelijk aandie voor Bèta -gebouwen.

Toelichting figuur 11.) Voorwaarden: (i) Per mogelijk in te

delen travee, één te openen raamvan circa 0,5 m2, voor gebouwen

die mechanisch worden geventileerdof waar door hoge geluidbelasting,windbelasting of luchtverontreini-ging het frequente gebruik van deramen voor spuiventilatie niet goedmogelijk is, (ii) de ramen zijn doorde gebruikers van de travee onafhan-kelijk van elkaar te bedienen, (iii) eris voorzien in een windvaste raam-uitzetter met een regelbare kierstand.

2.) Voorwaarden: (i) Een regelbereikvan ±3K rond de ontwerpwaarde,(ii) feedback zodra de instellingwordt gewijzigd, (iii) een effectieveresponsietijd van minimaal 1K per30 minuten, (iv) feedback wanneerde gewijzigde instelwaarde is bereikt.

Opmerking algemeen: De afgebeeldefiguur (Figuur 15 in ISSO 74) komtniet overeen met figuur 1 in dezelfdepublicatie. Figuur 1 leidt bij positievebeantwoording van de vraag “per tweepersonen één raam” enkel naar gebouw-type Alpha.

Toelichting tabel 2:‡ Uitgaande van 1,0 < M < 1,4 met en0,5 < Icl < 0,9 clo. In bijzondere om-standigheden, zoals laboratoria enspoelkeukens, mogen de grenswaardenworden gecorrigeerd met ∆T = -6(Icl -0,7) -8(M -1,4), indien hetmetabolisme tussen 1,4 en 4,0 met, ende kledingweerstand tussen 0,7 en 2,0clo ligt.† Voor Alpha-gebouwen (Te,ref > ±12 °C)is de ondergrens van operatieve tem-peratuur gelijk aan de criteria voorAlpha-gebouwen (Te,ref < ±12 °C)!

Bij de beoordeling van het momentanethermisch comfort wordt de gemetenoperatieve temperatuur in een bepaalderuimte vergeleken met temperatuur-grenzen die zijn gesteld voor Alpha- ofBèta-gebouwen. Dit zijn bepaaldetemperatuurgebieden die zijn gesteldvoor verschillende klassen voor 90, 80en 65 % tevredenen, die zijn gecen-treerd rond de neutrale temperatuur.Deze temperaturen worden berekendmet behulp van Te,ref, zoals is weerge-geven in tabel 2. De comfortprestatieover een langere tijd wordt bepaalddoor de hoeveelheid tijd waarin eenruimte wordt gebruikt, te vergelijken

8 NORMALISATIE

Klasse Tevredenen (%)

Gebouwtype en bandbreedten binnentemperatuur‡

Alpha (Te,ref < ±12 °C) & Bèta Alpha (Te,ref > ±12 °C)

Tneutraal = 21,45 + 0,11.Te,ref Tneutraal = 17,8 + 0,31.Te,ref

A 90 Tneutraal ± 1,25 K bovengrens† = Tneutraal + 2,5 K

B 80 Tneutraal ± 2,0 K bovengrens† = Tneutraal + 3,5 K

C 65 Tneutraal ± 2,5 K bovengrens† = Tneutraal + 4,2 K

Criteria voor acceptabele operatieve temperatuur per kwaliteitsklasse voor type Alpha en Bèta gebouwen [8].

- TABEL 2-

Keuzeschema ter bepaling van het gebouwtype Alpha of Bèta [8].

- FIGUUR 1-

met de gemeten operatieve tempera-tuur. Indien de gemeten operatievetemperatuur de grenzen die voor eenbepaalde klasse zijn gesteld niet over-schrijdt, dan wordt de comfortpresta-tie als zodanig geclassificieerd. Om hetaantal overschrijdingsuren te kunnenbeoordelen is een vertaling van meet-resultaten gedurende een korte periode(1 à 2 weken) naar een heel zomerhalf-jaar niet strikt noodzakelijk. Bij het si-muleren van de gebouwprestatie wordtgebruik gemaakt van een bepaald refe-rentiejaar en levert een kortdurendemeting voldoende gegevens op vooreen risicobeschouwing of het gebouwal dan niet voldoet aan de gevraagdeprestatie. Een echte beoordeling kanalleen plaatsvinden op basis van eenop meetresultaten gefitte simulatie-berekening.

Omdat de ATG-methode is gebaseerdop uitkomsten van veldstudies, waarbijde thermische sensatie van gebouwge-bruiker als totaal is beschouwd, com-bineert de methode zowel algemeencomfort als plaatselijke onbehaaglijk-heid. Deze plaatselijke onbehaaglijk-heid hoeft dus niet langer apart teworden beschouwd. Aan variaties inluchtsnelheid en relatieve vochtigheidworden geen aparte eisen gesteld. Hetblijkt dat deze parameters voldoendein het onderliggende model zijn ver-disconteerd [8]. De veronderstellingdat plaatselijk onbehaaglijkheid in depraktijk een groot percentage klachtenmet zich zou meebrengen kan nietworden onderbouwd [12].

CASESTUDYIn de zomer van 2003 is een casestudyuitgevoerd in een kantoorruimte inEindhoven, waarbij het thermischebinnenklimaat is geëvalueerd met deATG-methode. Los daarvan is plaatse-lijke thermische onbehaaglijkheid ge-evalueerd aan de hand van de in deherziene ISO 7730 gestelde eisen.Hoewel de herziene ISO 7730 geencriteria over dynamische thermischeomstandigheden stelt, zijn deze welonderzocht in overeenstemming metde eisen in ASHRAE Standard 55 [2].

De geëvalueerde kantoorruimte is ophet oosten georiënteerd, en heeft eenoppervlakte van 69 m2 met een hoogtevan 4,5 m. De wanden bestaan uit glasen inbouwkasten. Er zijn vier werk-

plekken opgesteld in het midden vande ruimte. Verse, gekoelde lucht wordttoegevoerd in de ruimte via twee wer-velroosters in het plafond. Lucht wordtmechanisch afgevoerd via afzuigroostersin het plafond die zich nabij de gevelbevinden. In deze gevel bevinden zichgeen te openen ramen. De zonweringin de ruimte bestaat uit een rolluik ensemi-transparante doeken. De ruimtekan worden gekwalificeerd als typeBèta.Van 16 juni tot 21 september 2003 isde buitenluchttemperatuur geregistreerd.Voor het kantoor zijn operatieve tem-

peratuur, tochtbeoordeling (DR) en ver-ticale temperatuurverschillen bepaaldnabij een werkplek. Stralingsasymme-trie en vloertemperatuur zijn buitenbeschouwing gelaten. Voor iedere dagzijn de maximum- en minimumtem-peratuur bepaald om hieruit de gemid-delde etmaaltemperatuur (Tetmaal) teberekenen, waarmee de gewogen ge-middelde buitentemperatuur (Te,ref)bepaald wordt. Hierbij worden degemiddelde etmaaltemperaturen vanvier opeenvolgende dagen gebruikt,die in weging afnemen naarmate detijd vordert [8].

9TVVL magazine 1/2005

Voorbeeldevaluatie van het comfort in het kantoor gedurende de hittegolf begin augustus 2003.

- FIGUUR 2-

Luchttemperaturen in Eindhoven van juni tot september 2003.

- FIGUUR 3-

TT T T

e refvandaag gisteren eergiste

,

, ,=

+ ⋅ + ⋅0 8 0 4 rren eer eergisterenT+ ⋅ −0 2

2 4

,

,

10 NORMALISATIE

Voor de evaluatie van de comfortpres-tatie zijn uit de Te,ref de operatieve tem-peratuurgrenzen voor 90, 80 en 65 %tevredenen berekend. Figuur 2 toontde tijdens kantooruren (08:30-18:00)gemeten operatieve temperatuur, die isvergeleken met de op basis van de ATG-methode berekende operatieve tempe-ratuurgrenzen.

Toelichting figuur 2:Bij deze beoordeling voor de type Bètaruimte mogen 2 en 3 augustus buitenbeschouwing worden gelaten (week-einde). De evaluatie toont een lagegemeten operatieve temperatuur, diegrotendeels valt binnen de grenzenvan klasse B, met uitzondering van desituatie op 1 augustus. Het adaptievemodel laat lagere operatieve tempera-turen toe dan ISO 7730.

De in het kantoor gemeten verticaleluchttemperatuurverschillen tussenhoofd- en enkelhoogte zijn kleiner dan1.0 K. Dit correspondeert met eenpercentage ontevredenen van kleinerdan 3 %. De gemiddelde luchtsnel-heden tijdens de evaluatie lagen tussen0,4 m/s en 0,8 m/s. De gemiddeldetochtbeoordeling (DR) lag tussen 47 %en 63 %. Deze niveaus zijn erg hoog,en ver boven de criteria die zijn gesteldin de herziene versie van ISO 7730voor klasse A (DR < 15 %). Bij de evaluatie zijn geen onacceptabeleoperatieve temperatuurcycli gevonden.Te grote operatieve temperatuurstijgingkwam hooguit drie keer per werkdagvoor. Geen van deze stijgingen diegroter was dan 0,5 K/h, steeg bovende kritische operatieve temperatuur-grens van 26,5 °C.

DISCUSSIEEen van de vernieuwingen in de her-ziene ISO 7730 en ISSO-publicatie74 is het onderscheiden van drie kwa-liteitsklassen voor algemeen, plaatselijken adaptief thermisch comfort. Het isopmerkelijk dat het percentage tevre-denen voor klasse C in ISSO-publica-tie 74 65 % bedraagt, terwijl dit in deherziene ISO 7730 70 % is. Hiermeewordt in Nederland dus afgewekenvan een internationaal gangbaar per-centage tevredenen. Hoewel de evalu-atie van het thermische binnenklimaatheeft aangetoond dat er ook in Neder-land gebouwen zijn waar ontoelaatbareoperatieve temperatuurstijgingen

plaatsvinden, zijn er in tegenstellingtot in de USA geen eisen voor de tweebeschouwde dynamische thermischeomstandigheden. Wellicht moeten erin een toekomstige versie van ISO7730criteria worden opgenomen met be-trekking hierop in het belang van degebouwgebruiker.

De ATG-methode heeft als rekenkun-dige voordelen ten opzichte van hetPMV/PPD-model [1] een beperktaantal invoerparameters en de afwezig-heid van iteratieve berekeningen. Eennadeel is echter dat de methode enkelvoor kantoren en werkplekken kanworden toegepast, terwijl het PMV/PPD-model voor bijna alle gebouwenwordt gebruikt. Het niet afzonderlijkbeschouwen van plaatselijke onbehaag-lijkheid is een zwakte van de ATG-methode, wat mede blijkt uit de uitge-voerde tochtevaluatie. Het is aanbeve-lingswaardig om plaatselijke onbehaag-lijkheid te blijven evalueren. Deafwezigheid van luchtsnelheid alsafzonderlijke invoerparameter is nade-lig indien bij hoge luchtsnelheden deoperatieve temperatuur wordt berekendals gemiddelde van lucht- en stralings-temperatuur.

Omdat de ATG-methode alleen geldigis voor reguliere kledingweerstand enmetabolisme, blijft in deze methodehet PMV/PPD-model in gebruik voorsituaties met hogere niveaus. Dit is inechter strijd met de bevindingen vanNicol en Humphreys [14], die aan-toonden dat juist voor hoge met- enclo-waarden het PMV/PPD-modelniet valide is. Wellicht worden richtlij-nen en normen in de toekomst welgebaseerd op een verbeterd model datrekening houdt met adaptatie, zoalsvoorgesteld door Fanger en Toftum [15].Het PMV/PPD-model is wel validegebleken voor gebouwen met aicondi-tioning nabij de comfortzone [14], ende vraag rijst dan ook waarom ditmodel niet in gebruik blijft voor hetevalueren van Bèta-gebouwen die zijnuitgerust met airconditioning. Daarbijkomt nog het geringe aantal Alpha-kantoren in Nederland, waar menseneen grote mate van individuele regel-baarheid genieten, (geschat op minderdan 50) ten opzichte van de overgrotemeerderheid Bèta-gebouwen.

De Amerikaanse norm ASHRAEStandard 55 introduceert een Adaptive

Comfort Standard (ACS) voor natuur-lijk geventileerde gebouwen. Deze ACSgeldt als optionele methode en gaat uitvan maandgemiddelde temperaturen[13]. Er wordt in de herziene Standard55 geen model opgenomen voor ge-bouwen met hybride ventilatie of metvolledige conditionering. De herzieneISO 7730 introduceert in ieder gevalgeen enkel adaptief model maar staattoe dat in de zomer het thermischebinnenmilieu in natuurlijk geventi-leerde gebouwen met een hoge matevan individuele regelbaarheid binnende grenzen van klasse C valt [7].

De Alpha- en Bèta-modellen uit ISSO-publicatie 74, evenals de ACS uit deherziene ASHRAE Standard 55 en deoperatieve temperatuurranges uit deherziene ISO 7730 zijn weergegeven infiguur 4. Ter vergelijking zijn Alpha-gebouwen gelijkgesteld aan natuurlijkgeventileerde gebouwen [11] en Bèta-gebouwen met volledig geconditio-neerde gebouwen [11]. Het blijkt datbij Alpha-gebouwen sterk wordt afge-weken van de internationale consen-sus. Zo is de ondergrens die is gesteldaan de operatieve temperatuur gelijkaan die voor Bèta-gebouwen, terwijlmen hiervoor in ASHRAE Standard 55ondergrenzen voor natuurlijk geventi-leerde gebouwen hanteert. Overigens isde ACS enkel toepasbaar tussen 10 en33 °C. Ook bij Bèta-gebouwen wijktmen af van de internationale consen-sus door een adaptief model in te voe-ren voor dit gebouwtype. Het onder-zoeksrapport van De Dear et al. [11]bevatte een model voor geconditio-neerde gebouwen, maar dit is in eenlater stadium na een langdurig procesvan het verkrijgen van consensus volle-dig geschrapt. Voor beide gebouwtypenblijft het PMV/PPD-model interna-tionaal in gebruik. Alleen in de USAkomt er voor natuurlijk geventileerdegebouwen een optioneel adaptiefmodel.

Toelichting figuur 4:De grijze zones geven de 90, 80 en 70 %acceptatie aan voor operatieve tempe-ratuur in de winter en de zomer (opbasis van 0,5 / 1,0 clo en 1,2 met) vol-gens de herziene ISO 7730. De Alpha-figuur toont voorts de optionele ACSuit ASHRAE Standard 55, waarvan deondergrens niet overeenkomstig is metde ondergrens voor Alpha-gebouwen.

Bij de ATG-methode begint het onder-scheid tussen Alpha- en Bèta-gebouweneen rol te spelen indien de gewogengemiddelde buitentemperatuur hogeris dan 10-12 °C. In Nederland geldtdit van mei tot en met september, uit-gaande van de langjarig gemiddeldetemperaturen [16]. In Nederland zalde gewogen gemiddelde buitentempe-ratuur in de zomer amper 23 – 25 °Coverschrijden, zoals blijkt uit Tabel 3.Het is niet nodig dat het toepassings-gebied van de ATG-methode voor Neder-land verder gaat dan 25 °C. Er wordtmet de figuren 2 en 3 uit ISSO-publi-catie 74 de indruk gewekt dat deze hogetemperaturen wel voorkomen. De zelfgeregistreerde Te,ref, getoond in figuur3, is op enkele dagen hoger dan 25 °Cmaar dit betreft onofficiële data. Hetzelf meten van deze parameter is niettoegestaan volgens ISSO-publicatie 74.

In perioden wanneer de gemiddeldeetmaaltemperatuur tussen 12 °C en 28 °C is, verschillen de uitkomstenvan het PMV/PPD en het adaptievemodel voor natuurlijk geventileerdegebouwen van De Dear en Brager [13]minder dan 1K. De Dear en Brager

11TVVL magazine 1/2005

Overzicht van temperatuurzones in kantoorsituaties voor gebouwtype Alpha en Bèta [8] op basis van de totale thermische sensatie.

- FIGUUR 4-

Cumulatieve verdeling van de Te,ref in 1964, 1976 en 1989 – 2000 [8]

- TABEL 3-

T e,r

ef>

1964

1976

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

10 172 171 194 198 171 171 176 190 173 185 176 190 195 200

11 157 160 175 179 149 154 172 165 162 157 165 171 183 181

12 136 147 155 154 1320 148 161 140 150 128 147 156 168 165

13 125 130 136 127 110 138 134 116 138 107 135 138 148 147

14 99 113 118 98 93 131 104 90 127 85 118 118 123 130

15 79 94 101 77 77 117 83 75 100 67 97 99 108 103

16 57 68 86 57 63 105 51 60 83 49 76 67 87 76

17 34 59 65 40 44 76 30 49 57 34 65 36 62 49

18 21 52 47 27 32 49 9 40 52 20 47 20 45 24

19 11 42 30 18 21 27 4 35 42 9 28 12 24 14

20 6 23 10 12 13 11 2 27 35 5 23 9 17 5

21 4 20 5 4 6 5 1 19 21 2 13 5 11 2

22 1 10 3 2 4 1 0 17 14 2 7 2 4 2

23 0 7 0 2 2 0 0 9 6 1 4 0 0 2

24 0 6 0 1 0 0 0 3 3 0 1 0 0 0

25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

[13] vonden dat indien de buitentem-peratuur boven 23 °C rees, operatievetemperaturen in natuurlijk gecondito-neerde gebouwen regelmatig tot onac-ceptabele hoogte (rond 30 °C) kwamen.Terwijl de neutrale temperaturen voordeze gebouwen berekend waren op 26 – 27 °C, blijkt dat deze niet instaat zijn om gedurende een groot deelvan de dag thermisch comfort te bie-den. Bij gewogen gemiddelde buitentempe-raturen tussen 23 en 25 °C zijn com-forttemperaturen in Alpha-gebouwen 1tot 1,5K hoger dan in Bèta-gebouwen.In augustus 2003 werd dit verschil opmaar liefst 14 dagen in De Bilt en 26dagen in Vlissingen gehaald, waardoorin warme zomers de verschillen tussenAlpha en Bèta gebouwen dus wel dege-lijk groter kunnen zijn. Hierbij moetworden opgemerkt dat de zee vaninvloed is op de grootte van de gewo-gen gemiddelde buitentemperatuur,getuige de warme nachten in Zeeland.De in figuur 3 weergegeven gewogengemiddelde buitentemperatuur voorEindhoven is wellicht zo hoog vanwe-ge hogere nachttemperaturen in stede-lijke omgevingen. Afgevraagd moetworden of bij de ATG-methode hetverantwoord is met de gebruikelijkemeteorologische temperatuurdata terekenen en of de nachttemperatuurwel zo zwaar moet meetellen bij hetbepalen van de gewogen gemiddeldebuitentemperatuur.

De invoering van de ATG-methodekan de mogelijkheid bieden om zowel

energiegebruik als comfort te optima-liseren. Grootschalig gebruik van koe-ling kan immers leiden tot de ontwik-keling van een koelbehoefte onder degebouwgebruikers, die een lagere tem-peratuur verwachten dan strikt nood-zakelijk is voor goed thermisch com-fort [11]. Simulaties door Hensen enCentnerova [17] voor zowel Nederlandals Tsjechië, op basis van 90 % tevre-denen, toonden dat een adaptief modelniet per se hoeft te leiden tot een ver-minderd energiegebruik. Hoewel na-tuurlijk geventileerde gebouwen eenverminderd energiegebruik van 10 %toonden, waren in de winter de bin-nentemperaturen vaak onrealistischlaag. Voor geconditioneerde gebouwenwerd zelfs een verhoging in energie-gebruik van 10 % berekend.

In heel warme zomers, zoals 2003, zijnde grootste energiebesparingen moge-lijk. Tot de warmste zomers van de af-gelopen vijf eeuwen behoren vijf zomersvan de afgelopen vijftien jaar [16].Voor de ATG-simulaties wordt danook aanbevolen met het referentiejaar1995 te rekenen [8]. Figuur 5 toontde neutrale temperaturen voor Alpha-en Bèta-gebouwen op basis van de inEindhoven gemeten Te,ref De opera-tieve temperaturen voor 90 en 80 %tevredenen in Bèta-gebouwen stijgenondanks de warme zomer niet bovende grens van 25,5 en 26,0 °C, diegesteld is in de herziene ISO 7730voor 90 en 80 % tevreden gebouw-gebruikers. De neutrale temperatuurvoor Bèta-gebouwen is lager dan de

optimumtemperatuur; zelfs op dewarmste dagen. Dit zou er juist opkunnen duiden dat voor type Bèta-gebouwen meer koeling nodig is in dezomer, omdat de met de ATG-methodegevonden temperaturen lager zijn dandie gesteld zijn in ISO 7730. Voortype Alpha-gebouwen liggen de bere-kende binnentemperaturen dagelijkshoger dan 25,5 en 26,0 °C en wel metgemiddeld 1,5K, met een maximumvan 3,5K. Deze toegestane verhogingvan de binnentemperatuur kan leidentot een lager energiegebruik voor koe-ling, indien het Alpha-gebouw daar-over beschikt. De grootste stijgingenvinden plaats op warme dagen, die inNederland echter gering in aantal zijnzoals blijkt uit tabel 3.

CONCLUSIEDe invoering van een adaptieve tem-peratuurgrenswaarde indicator (ATG)in ISSO-publicatie 74 is de opmerke-lijkste vernieuwing op het gebied vannormering en richtlijnen inzake ther-misch comfort. De methode is bedoeldals vervanger van het PMV/PPD-model.Dit PMV/PPD-model kan wordentoegepast in diverse gebouwtypen.De ATG-methode maakt onderscheidtussen gebouwen met een hoge (Alpha)en lage graad (Bèta) van persoonlijkebeïnvloedingsmogelijkheid. Dezemethode wijkt hiermee af van demodellen voor natuurlijk geventileerdeen volledig geconditoneerde kantoor-gebouwen door De Dear et al. [11],en een aangepaste variant voor natuur-lijk geventileerde kantoorgebouwen,die na een langdurig proces van hetbereiken van internationale consensuszal worden opgenomen als optionelemethode in ASHRAE Standard 55 [13].De modellen zijn ontwikkeld voor zit-tende activiteit in kantoren en zijngebaseerd op maandgemiddelde tem-peraturen. Het toepassingsgebied vande ATG-methode bestrijkt ook werk-plekken (laboratoria, spoelkeukens) enis daarom niet in overeenkomst metDe Dear en Brager. De ATG-methode gaat dus veel verderdan de invoering van adaptieve model-len in internationale normen. Denieuwe richtlijn voor Nederland wijktaf van de internationale consensus inbijvoorbeeld ISO 7730 en ASHRAE55.Het toepassingsgebied van de ATG-methode wijkt af van De Dear en

12 NORMALISATIE

De figuur toont de op basis van de Eindhoven gemeten Te,ref berekende neutrale enoperatieve temperaturen voor 90 en 80 % tevredenen voor type Alpha en Bèta gebou-wen, en de operatieve temperaturen voor klasse A en B volgens de herziene ISO 7730.

- FIGUUR 5-

Brager ten opzichte van de invoerpara-meter ‘gewogen gemiddelde buiten-temperatuur’ en de range van –5 tot30 °C. Deze parameter komt in Neder-land niet boven 25 °C uit. Verschillentussen binnentemperaturen in Alpha-en Bèta-gebouwen treden op van meitot en met september. Bij het evalueren van gebouwen zijnlocale weersgegevens voor het bepalenvan de gewogen gemiddelde buiten-temperaturen gewenst. Officiële gege-vens zijn vaak afkomstig van stationsbuiten de gebouwde omgeving enwijken af van de buitentemperaturenwaaraan mensen werkelijk blootgesteldstaan.De relevantie van de ATG-methode isüberhaupt beperkt gezien het kleineaantal Alpha-kantoren in ons land datverwaarloosbaar is ten opzichte vanhet aantal Bèta-gebouwen. Het blijft de vraag waarom een geheelnieuwe methodologie wordt geïntro-duceerd voor een relatief klein aantalkantoorgebouwen en niet van toepas-sing is voor andersoortige gebouwen.Die slechts relevant is in een beperktdeel van het jaar, en waarbij de invoe-ring op verschillende punten afwijktvan de internationale consensus op ditgebied.Een nog relevantere vraag is wellichtwaarom we in Nederland geen aan-sluiting zoeken bij de herziene ISO7730 [7], die de Europese norm op ditgebied is.

REFERENTIES1. Fanger PO, Thermal Comfort,

Analysis and Applications in Envi-ronmental Engineering, McGraw-Hill, New York, 1972

2. ASHRAE 55, Thermal Environ-mental Conditions for HumanOccupancy, American Society ofHeating, Refrigerating and Air-con-ditioning Engineering, Atlanta,1992

3. ISO 7730, Moderate ThermalEnvironments – Determination ofthe PMV and PPD Indices andSpecification of the Conditions forThermal Comfort, InternationalStandard Organisation, Geneve,1994

4. CR 1752, Ventilation for buildings- Design criteria for the indoor envi-ronment, CEN, Brussel, 1998

5. Boerstra AC (editor), Arbo thema-cahier 8 Binnenmilieu, Sdu Uitgevers,

’s-Gravenhage, 20036. Bouwfysische kwaliteit Rijkshuisves-

ting, Wettelijke eisen en Rgd-richtlij-nen, VROM Rijksgebouwendienst,’s-Gravenhage, 1999

7. Olesen BW, Parsons KC, Introduc-tion to thermal comfort standardsand to the proposed new version ofEN ISO 7730, Energy and Buildings(2002) 34(6):537-548

8. ISSO-publictatie 74 Thermischebehaaglijkheid - eisen voor de bin-nentemperatuur in gebouwen, Stich-ting ISSO, Rotterdam, 2004

9. Weele AM van, Nieuwe eisen voorde binnentemperatuur, Adaptievetemperatuurgrenswaarden, Verwar-ming en Ventilatie (2004) 61(7-8):552-555

10.Hensen JLM, Literature review onthermal comfort in transient condi-tions, Building and Environment(1990) 25(4):309-316

11.Dear RJ de, Brager GS, Cooper D,Developing an adaptive model ofthermal comfort and preference, FinalReport ASHRAE RP- 884, 1997

12.Dear RJ de, Brager GS, Developingan adaptive model of thermal com-fort and preference, ASHRAE Trans-actions (1998) 104(1A):145-167

13.Dear RJ de, Brager GS, Thermalcomfort in naturally ventilated buil-dings: revisions to ASHRAE Stan-dard 55, Energy and Buildings(2002) 34(6):549-561

14.Humphreys MA, Nicol JF, Thevalidity of ISO-PMV for predictingcomfort votes in every-day thermalenvironments, Energy and Buildings(2002) 34(6): 667-684

15.Fanger PO, Toftum J, Extension ofthe PMV model to non-air-conditio-ned buildings in warm climates,Energy and Buildings (2002)34(6): 533-536

16.Koninklijk Nederlands Meteorolo-gisch Instituut, , 2004

17.Hensen JLM, Centnerova L, Energysimulation of traditional vs. adaptivethermal comfort for two moderateclimate regions, In: Nicol JF (editor),Proceedings Moving ThermalComfort Standards into the 21st

Century, 5-8 April 2001, Windsor,pp 78-91

TVVL magazine 1/2005

Boekbespreking

Uitgegeven als publicatie 900 door ATIC (de Belgi-sche zusterorganisatie van TVVL), ISSO en TVVL,een in het Nederlands vertaalde handleiding vanRheva Guidebook No 1: “Displacement ventilationin non-industrial premises”.

In dit ca. 100 pagina’s tellende boekwerk wordt opeen overzichtelijke manier met een veel-vuldiggebruik van duidelijke figuren in kleur de huidigekennis van verdringingsventilatie weergegeven.Beantwoording van de volgende vragen komt erinaan de orde:- wat zijn de voordelen van verdringingsventilatie

in niet-industriële toepassingen;- wat zijn de beperkingen;- wanneer zou verdringingsventilatie moeten

worden toegepast en wanneer niet.

Daarbij zijn ontwerpvoorbeelden voor veel voor-komende gebouwtypen opgenomen. De handleidingis vooral van belang voor ontwerpende installateursen adviseurs.

Hoewel men in principe is uitgegaan van het gebruikvan de eenheden volgens het SI-stelsel is er een uit-zondering gemaakt voor luchtvolumestromen. Dieworden namelijk uitgedrukt in l/s in plaats van inm3/s, wat als een minpunt kan worden opgemerkt,omdat daardoor gemakke-lijker fouten kunnenworden gemaakt. Dit kan het beste worden toege-licht aan de hand van een paar voorbeelden. Zo wordt het oppervlak van een toevoerroosteraangeduid met As in m2, de toevoerluchtvolume-stroom met qs in l/s en de snelheid in de toevoer-opening met vs in m/s. Met het gebruik van deliter als niet-SI-eenheid levert de daarbij vermeldeformule vs = qs/As een getalwaarde op die een factor1000 te klein is. Bij het weergeven van de volume-stroom in de SI-eenheid m3/s kan dit niet gebeuren.Een ander voorbeeld is de berekening van de tem-peratuurtoename bij een warmtetoevoer van ? (in W)en een luchtdebiet van q (in l/s i.p.v m3/s) volgensde formule:

(met _e en _s als de temperatuur in ºC van respec-tievelijk de afzuiglucht en de toevoerlucht, cp alsde soortelijke warmte en _ als de dichtheid van delucht in kg/m3). Zou men hierin cp volgens deopgenomen symbolenlijst in de SI-eenheid J/(kg.K)weergeven dan levert dat e-veneens een getalwaardeop die een factor 1000 te klein is. Men heeft datvoorkomen door cp in het opgenomen numeriekevoorbeeld in kJ/(kg.K) weer te geven in plaats vanin J/(kg.K). Het resultaat is dat dan wel het goedeantwoord wordt gevonden maar het blijft via eenkunst-greep.

Verder is het gebruik van verschillende benamingenvoor hetzelfde begrip niet duidelijk. In de tekstwordt een “luchtvolumestroom” of “luchtdebiet”namelijk ook aangeduid met “luchthoe-veelheid”,“luchtvolume” (wat toch heel iets anders is) en“ventilatiestroomsnelheid”.

Ir. K. te Velde

RHEVA HANDLEIDING NR 1:

VERDRINGINGS-VENTILATIE IN NIET-INDUSTRIËLETOEPASSINGENISBN 90-5044-110-6