TVVL Magazine oktober 2012

18
Oktober 2012 | Jaargang 41 | Nr 10 Wat is 100% noodstroom? Vraaggestuurd energiehuis Effectiviteit balansventilatie woningen JAARGANG 41 NR. 10 TVVL MAGAZINE OKTOBER 2012 EYE Filminstitute, Amsterdam

description

TVVL Magazine oktober 2012

Transcript of TVVL Magazine oktober 2012

Page 1: TVVL Magazine oktober 2012

my-ecodesign.nl

Shaping The FutureNieuwe EU Ecodesign richtlijn

-20% CO2-uitstoot

-20%Energieverbruik

+20%Duurzame energie

De Europese Unie heeft ambitieuze doelen gesteld met betrekking tot klimaatbescherming. De CO2-uitstoot en het energieverbruik moeten tot het jaar 2020 met 20% verminderd worden.

Vanaf 1 januari 2013 verandert het volgende voor warmtepomp systemen tot 12 kW koelvermogen:+ seizoensgebonden aanduiding van de effi ciëntie

voor koeling en verwarming+ hoge minimale effi ciëntiewaarden en nieuwe

effi ciëntieklassen A+ tot A++++ invoering van bovengrenzen voor het geluidsniveau

Klimaattechniek is een vertrouwd onderdeel van onze alledaagse praktijk geworden. De eisen aan effi ciëntie van de producten neemt toe, dus ook de verantwoordelijkheid van de fabrikant. Mitsubishi Electric voldoet nu al, dankzij haar vernieuwende klimaattechniek, aan de verhoogde minimumeisen van de ecodesign-richtlijn die gelden vanaf 2017 en 2019. De nieuwe ErP-richtlijn is geldig vanaf 1 januari 2013.

Graag brengen wij u volledig op de hoogte welke gevolgen de ErP-wetgeving voor u, voor ons en onze gezamenlijke toekomst heeft. Neem contact op met Alklima via 078-615 00 00 of kijk op www.alklima.nl voor meer informatie en schrijf u direct in voor de gratis training.

Gratis ErP-training

Oktober 2012 | Jaargang 41 | Nr 10

Wat is 100% noodstroom?

Vraaggestuurd energiehuis

Effectiviteit balansventilatie woningen

JA

ARG

AN

G 41 N

R. 10 TV

VL M

AG

AZIN

E OK

TOBER 2012

EYE Filminstitute, Amsterdam

TM1012_omslag_buiten.indd 1 2-10-2012 14:00:48

Page 2: TVVL Magazine oktober 2012

3

Inhoudsopgave

TVVL MAGAZINE

REVIEWED: Artikelen in TVVL Magazine zijn beoordeeld ‘door redactieraadleden’. De uniforme ‘peer review’ waarborgt de onafhankelijke en kwalitatieve positie van TVVL Magazine in het vakgebied. Een handleiding voor auteurs en beoordelingsformulier voor de redactieraadleden (‘peer reviewers’) zijn verkrijgbaar bij het redactie-adres.

50

46

8

Project: Het NederlaNdse

FIlmINstItuut

INtervIew:

Karel maK

reductIe FIjN- eN

ultraFIjNstoF

wat Is 100% Noodstroom?

Ir. R. (Renske) Kind en ir. J.H.A. (Jan) Feijes 4

reductIe vaN de FIjN- eN ultraFIjNstoF IN eeN

KINderdagverblIjF

R. (Raphael) Broek en ir. P. (Piet) Jacobs 8

revolutIoNaIre reKeNregels voor leIdINg-

waterINstallatIes

W. (Will) Scheffer en dr.ir. E.J. (Ilse) Pieterse-Quirijns 14

eFFectIvIteIt balaNsveNtIlatIe IN woNINg-

bouw

Ir. W.M.P. (Jeffry) van der Pluijm, ir. G. (Gert) Boxem, dr.ir. M.G.L.C.

(Marcel) Loomans en prof.dr.ir. J.L.M. (Jan) Hensen 16

PHase cHaNge materIals IN betoNvloereN –

deel II

Ir. J. (Jasper) Prins, ir. A.G. (Bram) Entrop, prof.dr.ir. A.G. (André)

Dorée 20

mINder versPIllINg met Het vraaggestuurde

eNergIeHuIs

R. (René) Kümmer 26

rIolerINg vaN bouwwerKeN eN lozINgeN

beter geregeld

W. (Will) Scheffer, ir. R. (Rob) Hermans 28 eeN autarKIscHe caravaN

Ir. A.H.H. (Harry) Schmitz 32

leveNslooPbesteNdIg INstallereN

Dr.ir. Joost van Hoof Eur Ing 38

Oktober 2012

actueel 41uItgelIcHt 45 INtervIew 46 ProjectbescHrIjvINg 50regelgevINg 55INterNatIoNaal 57 summary 64voorbescHouwINg 65ageNda 66

TVVL Magazine is het officiele orgaan van TVVL Platform voor Mens en Techniek. De vereniging, opgericht op 26 mei 1959, heeft tot doel de bevordering van wetenschap en techniek op gebied van installaties in gebouwen en vergelijkbare objecten. Als lid kunnen toetreden personen, werkzaam (geweest) in dit vakgebied, van wie mag worden verwacht, dat zij op grond van kennis en kunde een bijdrage kunnen leveren aan de doelstelling van de vereniging. Het abonnement op TVVL Magazine is voor leden en begunstigers van TVVL gratis. De contributie voor leden bedraagt € 113,- per jaar. Informatie over de bijdrage van begunstigers wordt op aanvraag verstrekt.

RedactieRaad: drs.ir. P.M.d. (Martijn) Kruijsse (voorzitter)Mw. dr. L.c.M. (Laure) itard M. (Michiel) van KaamH. (Henk) LodderG.J. (Geert) LugtMw. drs. c. (carina) Muldering. O.W.W. (Oscar) NuijtenR. (Roel) theunissenMw. drs.ir. i. (ineke) thieraufing. J. (Jaap) Veermaning. R (Rienk) Vissering. F.J. (Frank) Stouthart (eindredacteur)

Redactie: drs.ir. P.M.d. (Martijn) Kruijsse (voorzitter)R. (Roel) theunissenMw. drs. c. (carina) Muldering. F.J. (Frank) Stouthart (eindredacteur)

Redactie-adReS: tVVL: de Mulderij 12, 3831 NV LeusdenPostbus 311, 3830 aJ Leusdentelefoon redactie (033) 434 57 50Fax redactie (033) 432 15 81 email [email protected]

UitGaVe: Merlijn Media BVZuidkade 173, 2741 JJ Waddinxveen Postbus 275, 2740 aG Waddinxveentelefoon (0182) 631717 email [email protected]

SecRetaRiaat:email [email protected]

aBONNeMeNteN: Merlijn Media BVPostbus 275, 2740 aG Waddinxveentelefoon (0182) 631717email [email protected] Benelux € 109,- Buitenland € 212,- Studenten € 87,- Losse nummers € 18,- extra bewijsexemplaren € 13,-

Het abonnement wordt geacht gecon-tinueerd te zijn, tenzij 2 maanden voor het einde van de abonnementsperiode schriftelijk wordt opgezegd.

adVeRteNtie-exPLOitatie: Merlijn Media BV Ruud Struijk telefoon (0182) 631717 email [email protected]

PRePReSS: Yolanda van der Neut

dRUK: ten Brink, Meppel

iSSN 0165-5523

© tVVL, 2012

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. Publicaties geschieden uitsluitend onder verantwoording van de auteurs. alle daar in vervatte informatie is zorgvuldig gecontroleerd. de auteurs kunnen echter geen verantwoordelijk-heid aanvaarden voor de gevolgen van eventuele onjuistheden.

TM1012_inhoud.indd 3 1-10-2012 12:19:12

Page 3: TVVL Magazine oktober 2012

4 TVVL Magazine | 10 | 2012 ENERGIEVOORZIENING

Een adequate energievoorziening is voor een ziekenhuis van levensbelang. Energie,

en in het bijzonder elektrische energie, dient altijd beschikbaar te zijn. Om ook bij

uitval van het openbare net in de elektriciteitsbehoefte te kunnen voorzien, wordt

er een noodstroomvoorziening geïnstalleerd. Voorheen werd meestal als richtlijn

gesteld dat deze voorziening een derde van het maximaal gevraagde vermogen

moet kunnen leveren. Tegenwoordig wordt steeds vaker 100% noodstroom vereist.

Maar wat betekent dat eigenlijk?

Wat is 100% noodstroom?

Ir. R. (Renske) Kind, ir. J.H.A. ( Jan) Feijes, Deerns raadgevende ingenieurs bv

100% NOODSTROOMHet uitgangspunt dat ten grondslag ligt aan de eis van 100% noodstroom, is dat het ziekenhuis operationeel moet blijven bij uitval van de reguliere energievoorziening. De vermogensvraag van een ziekenhuis fluctueert echter aanzienlijk. Het is dan ook moeilijk eenduidig vast te stellen welk vermogen een ziekenhuis daadwerkelijk nodig heeft om goed te kunnen functioneren. Bij het ontwerpen van de noodstroomvoorziening staat de ontwerper voor de opgave een goede schatting te maken van het benodigde vermogen, zonder de opdrachtgever onnodig op kosten te jagen. Een 100%-noodstroomvoorziening kan eenvou-dig worden gerealiseerd door te kiezen voor een ‘groot’ aggregaat, overeenkomstig het maximaal gevraagde vermogen. Dit resul-teert echter in een forse investering. Een te ‘klein’ aggregaat is weliswaar goedkoop, maar kan het primaire proces in gevaar brengen. Voor een betrouwbaar en financieel gunstig ontwerp is het van belang een optimale balans te vinden tussen deze twee factoren. De vraag daarbij is: hoe groot moet het noodstroom-vermogen minimaal zijn om het ziekenhuis in noodbedrijf operationeel te houden? Het benodigde noodstroomvermogen hangt onder

meer samen met de te voeden voorzieningen en de daaruit volgende vermogensvraag, de gewenste redundantie en de relevante groei-scenario’s. In dit artikel wordt ingegaan op het eerste aspect. Een methode wordt beschreven om meer inzicht te verkrijgen in de opbouw van de vermogensvraag van ziekenhuizen en daarmee voornoemde vraag te beantwoorden. De methode omvat een analyse van meetge-gevens, geïllustreerd aan de hand van de karak-teristieken van een representatief ziekenhuis. Vergelijkbare karakteristieken zijn gevonden bij andere ziekenhuizen en de beschreven inzich-ten zijn dan ook breed toepasbaar.

REFERENTIEZIEKENHUISHet referentieziekenhuis is een middelgroot streekziekenhuis, dat al zijn elektrische energie van het openbare net betrekt. Daarnaast is er een noodstroomaggregaat dat het ziekenhuis in geval van een netspanningsonderbreking van elektriciteit voorziet. Het principe van de elektriciteitsvoorziening is schematisch weer-gegeven in figuur 1.Wanneer het openbare net uitvalt, worden alleen voorzieningen die zijn aangesloten op het preferente net gevoed. Voor een aantal (minder belangrijke) voorzieningen kan het aggregaat mogelijk niet voldoende energie

-Figuur 1- Principeschema

van de energievoorziening

van het referentieziekenhuis.

G en D zijn de generator

en de dieselvoorraad die

het ziekenhuis bij een

netspannings onderbreking

van elektrische energie

voorzien; K is een

koppelschakelaar waarmee

in noodbedrijf het niet-

preferente net afgeschakeld

kan worden.

TM1012_kind_2095.indd 4 1-10-2012 12:33:21

Page 4: TVVL Magazine oktober 2012

5TVVL Magazine | 10 | 2012 ENERGIEVOORZIENING

leveren. Deze zijn aangesloten op het niet-preferente net en worden afgeschakeld door koppelschakelaar K open te sturen.

METINGENOm een goed beeld te krijgen van de ver-mogensvraag, wordt gebruik gemaakt van gedetailleerde metingen. In dit geval zijn dat kwartiermetingen van het elektriciteits-verbruik over een volledig jaar, omgerekend tot (kwartiergemiddelde) vermogens. Alle genoemde vermogens zijn relatief ten opzichte van het in dat jaar maximaal gevraagde vermo-gen, dat is vastgesteld op 100%. De metingen geven direct informatie over de vermogens-vraag op elk moment van de dag, de week en het jaar. Door de gegevens in een histogram weer te geven, zoals in figuur 2a, wordt zicht-baar gedurende hoeveel uur de verschillende vermogens in een jaar worden gevraagd. Wat opvalt in figuur 2a is de grote spreiding in de gevraagde vermogens. De grootste vermogens (helemaal rechts in de grafiek) komen slechts zelden voor; meestal is het gevraagde vermo-gen aanzienlijk kleiner. Er zijn duidelijk drie pieken te onderscheiden, die doen veronder-stellen dat het ziekenhuis drie standaardtoe-standen heeft waarin het opereert.

VERMOGENSVRAAGOm de verschillende standaardtoestanden te verklaren is allereerst gekeken naar de dage-lijkse fluctuaties van de vermogensvraag. Er is een duidelijk verschil te zien tussen de vraag overdag en ’s nachts, alsmede tussen werkda-gen en weekend. ’s Nachts ligt het gevraagde vermogen op een relatief laag en constant niveau. Op maandag tot en met vrijdag is rond 7:00 uur een sterke stijging te zien tot een tweede, hoger niveau. Gedurende de dag blijft de vermogensvraag meestal tamelijk constant, om vervolgens rond 18:00 uur weer geleidelijk te dalen tot het nachtelijk niveau. Op zaterdag en zondag is slechts een zeer lichte stijging te zien van het niveau overdag ten opzichte van het nachtelijk niveau.Op basis van de dagelijkse fluctuaties van de vermogensvraag is het tijdvak tussen 7:00 uur en 18:00 uur op maandag tot en met vrijdag gedefinieerd als ‘reguliere bedrijfstijden’. In figuur 2a is onderscheid gemaakt tussen de vermogensvraag binnen en buiten deze regu-liere bedrijfstijden. Hiermee wordt duidelijk dat de eerste piek bijna volledig kan worden toegeschreven aan de vermogensvraag buiten de reguliere bedrijfstijden. Deze vraag kan worden geïnterpreteerd als een basisniveau, veroorzaakt door zaken als (nood)verlich-ting en luchtbehandeling, alsook medische faciliteiten die permanent in gebruik zijn. De tweede en derde piek geven voornamelijk de

-Figuur 2- (a) Verdeling van de door het referentieziekenhuis gevraagde vermogens gedurende een

jaar tijd; de grafiek geeft voor elk vermogen aan hoeveel uur per jaar dit vermogen wordt gevraagd.

(b) Overschrijdingsdiagram van de vermogensvraag, afgeleid van de verdeling; de overschrijding geeft

het percentage van het jaar dat het gevraagde vermogen hoger is dan het vermogen waarvoor de

overschrijding is gegeven.

-Figuur 3- De etmaalgemiddelde vermogensvraag en de etmaalgemiddelde buitentemperatuur

gedurende een jaar tijd. Temperatuurdata van het KNMI [1].

TM1012_kind_2095.indd 5 1-10-2012 12:33:22

Page 5: TVVL Magazine oktober 2012

6 TVVL Magazine | 10 | 2012 ENERGIEVOORZIENING

vraag binnen de reguliere bedrijfstijden weer, waarbij er naast de basisvraag een extra ver-mogensvraag is door geplande behandelingen en andere activiteiten.

VERMOGENSVRAAG EN TEMPERATUUR

De volgende vraag die rijst is hoe het verschil tussen de tweede en derde piek, die beide binnen de reguliere bedrijfstijden vallen, kan worden verklaard. De vermogensvraag die overeenkomt met de tweede piek komt veel vaker voor dan de vraag die overeenkomt met de derde piek. Nader onderzoek laat zien dat de derde piek slechts aanwezig is in de maanden april tot en met oktober en dus seizoensgebonden is. Een vergelijking tussen het dagelijks gemiddeld gevraagde vermogen en de dagelijkse gemiddelde temperatuur gedurende hetzelfde jaar, zoals in figuur 3 op de vorige pagina, toont aan dat er een duidelijke relatie is tussen die twee. In de figuur is te zien dat de pieken in de vermogensvraag in de zomermaanden sterk overeenkomen met de pieken in de buitentemperatuur. Bovendien werd op de dag waarop de hoogste vermogens werden gevraagd, ook de hoogste temperatuur van het jaar bereikt. Een andere illustratie van de correlatie tussen de vermogensvraag en de buitentemperatuur is gegeven in figuur 4. Elk punt in deze figuur representeert een dag van het jaar en geeft zowel de etmaalgemiddelde temperatuur als de etmaalgemiddelde vermogensvraag op diezelfde dag. Hierin is te zien dat tot een gemiddelde buitentemperatuur van zo’n 16°C de gemiddelde vermogensvraag fluctueert tussen 43% en 63%. Deze fluctuaties zijn niet waarneembaar gerelateerd aan de buitentem-peratuur. Bij een buitentemperatuur hoger dan ongeveer 16°C worden grotere vermogens gevraagd, die duidelijk toenemen met de temperatuur. Deze grotere vraag is te verklaren doordat bij buitentemperaturen hoger dan 16°C aanvullende koeling wordt ingeschakeld om de binnentemperatuur te beheersen. De derde piek van figuur 2a reflecteert dus een situatie waarbij naast de basislast –waaronder de basiskoeling die het gehele jaar nodig is – en de geplande behandelingen, een aanzienlijk vermogen wordt gevraagd voor aanvullende ruimtekoeling.

DRIE TOESTANDENUit de analyse van de vermogensvraag blijkt dat de drie waargenomen standaardtoestan-den overeenkomen met de volgende situaties: -nacht/weekend (buiten de reguliere bedrijfs-tijden): kleine vermogensvraag (eerste piek);-doordeweekse dag, binnen de reguliere bedrijfstijden: gemiddelde vermogensvraag

(tweede piek);-warme doordeweekse dag, binnen de regu-liere bedrijfstijden: grote vermogensvraag (derde piek).De eerste twee toestanden representeren het ziekenhuis in normaal bedrijf bij gangbare weersomstandigheden. In de derde toestand is er een grotere vermogensvraag, die wordt veroorzaakt door aanvullende ruimtekoeling. Deze aanvullende koeling wordt ingeschakeld wanneer de buitentemperatuur hoger is dan ongeveer 16 °C. De benodigde koeling en daarmee de vermogensvraag van de koelin-

stallatie loopt op met de buitentemperatuur. Temperaturen ver boven de 16°C komen in Nederland echter maar een klein deel van de tijd voor. Zoals in het overschrijdingsdiagram in figuur 5 is te zien, was de temperatuur in het referentiejaar 2009 slechts 21% van de tijd hoger dan 16°C. Temperaturen hoger dan 20°C kwamen slechts 8% van de tijd voor, en hoger dan 25°C nog maar 2%. Gezien het feit dat 2009 een relatief warm en zonnig jaar was [1], zal dit percentage in andere jaren gemiddeld lager zijn. Aanvullende koeling zal dan ook maar een klein deel van het jaar nodig zijn. Het

-Figuur 4- Correlatie tussen de etmaalgemiddelde vermogensvraag en de etmaalgemiddelde

buitentemperatuur. Temperatuurdata van het KNMI [1].

-Figuur 5- Overschrijdingsdiagram van de temperatuur in 2009, gebaseerd op uurmetingen van het

KNMI [1]. De overschrijding geeft het percentage van het jaar dat de buitentemperatuur hoger is dan de

temperatuur waarvoor de overschrijding is gegeven.

TM1012_kind_2095.indd 6 1-10-2012 12:33:23

Page 6: TVVL Magazine oktober 2012

7TVVL Magazine | 10 | 2012 ENERGIEVOORZIENING

deel van het jaar dat de koelinstallatie op vol vermogen draait is nog veel kleiner.

MINIMAAL BENODIGDAls het ziekenhuis zich in toestand 1 of 2 bevindt, zoals meestal het geval is, is een vermogen dat ligt tussen de tweede en de derde piek in het histogram van de gevraagde vermogens (figuur 2a), voldoende om aan de volledige vraag te voldoen. Dit is dan ook het noodstroomvermogen dat minimaal geïnstal-leerd zou moeten worden om in noodbedrijf operationeel te kunnen blijven. Wanneer de stroom uitvalt op een warme dag, is een vermogen dat lager ligt dan de derde piek niet toereikend. De kans op het gelijktijdig optreden van uitzonderlijk hoge buitentempe-raturen én een netspanningsonderbreking is echter erg klein. Mocht deze situatie zich toch voordoen, dan zal de koelinstallatie gedeel-telijk uitgeschakeld moeten worden (koeling van bijvoorbeeld communicatieruimten en het OK-complex behoort tot het primaire proces en zal niet uitgeschakeld worden). Dit heeft nadelige gevolgen voor het thermisch comfort in het ziekenhuis. Daar staat tegenover dat de opwarming van een gebouw altijd met een zekere vertraging plaatsvindt, waardoor de gevolgen bij een korte stroomstoring beperkt blijven. Bovendien hoeft het primaire proces niet onderbroken te worden. Men kan zich daarom afvragen of het de extra investering waard is om de noodstroomvoorziening op deze uitzonderlijke situatie te dimensioneren. Een noodstroomvermogen dat ligt tussen de tweede en de derde piek, komt voor het referentieziekenhuis neer op een vermogen dat ongeveer 80% bedraagt van het maximaal gevraagde vermogen. Dit vermogen zal in veruit de meeste gevallen afdoende zijn om te voldoen aan de voorwaarde dat het ziekenhuis ook in geval van een netspanningsonderbre-king operationeel is. Zoals te zien is in het over-schrijdingsdiagram van de vermogensvraag in figuur 2b, wordt dit vermogen slechts 2,8% van de tijd overschreden.

CONCLUSIEDe vermogensvraag van een ziekenhuis fluc-tueert aanzienlijk en hangt sterk samen met het tijdstip van de dag en de weersomstandig-heden. Als gevolg hiervan zijn er drie stan-daardtoestanden te onderscheiden: (1) nacht-/weekendbedrijf, (2) dagbedrijf en (3) warme-dagbedrijf. De vermogensvraag is het grootst tijdens het warmedagbedrijf. Dit kan verklaard worden door de aanvullende ruimtekoeling die op een warme dag nodig is. Het warmedagbe-drijf en de bijbehorende hoge vermogensvraag komen echter maar een beperkt deel van het jaar voor. Voor het referentieziekenhuis is een

noodstroomvermogen dat gelijk is aan circa 80% van het maximaal gevraagde elektrische vermogen gedurende circa 97,2% van het jaar voldoende om het gehele ziekenhuis te voeden. Slechts in het uitzonderlijke geval dat er een netspanningsonderbreking optreedt op een bijzonder warme dag, zou het vermogen ontoereikend zijn om het gewenste comfort te kunnen handhaven. Hoewel dit na enige tijd zou kunnen leiden tot hogere binnentempera-turen, heeft het geen directe gevolgen voor het primaire proces. Hieruit kan worden geconclu-deerd dat het goed mogelijk is te kiezen voor een aggregaat met een vermogen dat kleiner is dan het maximaal gevraagde vermogen en tegelijkertijd het primaire proces van het

ziekenhuis te waarborgen. De beschreven analyse geeft een verhelde-rend beeld ten aanzien van de afwegingen die gemaakt moeten worden bij het vaststellen van het te installeren noodstroomvermogen. Met deze methode kunnen, samen met de klant, beter gefundeerde en meer kostenef-fectieve keuzes worden gemaakt m.b.t het ontwerp van de noodstroomvoorziening.

REFERENTIES1. Koninklijk Nederlands Meteorologisch

Instituut (KNMI). Klimatologie, Informatie over het Weer in het Verleden. http://www.knmi.nl/klimatologie/, geraadpleegd op 05-12-2011

METHODIEK DUURZAME ENERGIEVOORZIENINGOok voor andere lokale energievoorzieningen, zoals opwekkers van duurzame energie, is het relevant om inzicht te hebben in de opbouw van de vermogensvraag. Als gevolg van de grote energievraag in ziekenhuizen en de ontwikkelingen in de energiemarkt, alsmede de toenemende concurrentie in de zorgsector, zal duurzame energie een steeds grotere rol gaan spelen in ziekenhuizen. Voor het ontwerpen van deze voorzieningen is het belangrijk onder-scheid te maken tussen het constante vermogen en het variabele vermogen. Dit om een optimale afstemming van verschillende bronnen te realiseren, aangezien sommige bronnen meer geschikt zijn voor een variabel gebruik dan andere. Daarnaast fluctueert het aanbod van sommige duurzame bronnen, waaronder zonne-energie, met de seizoenen. Zoals is gebleken hangt ook de energiebehoefte van ziekenhuizen sterk samen met de seizoenen. Bij de toepas-sing van bijvoorbeeld zonnepanelen is het relevant te weten dat de periode waarin de vraag het grootst is, samenvalt met de periode waarin de opbrengst maximaal is. Door slim met dergelijke informatie om te gaan kan een efficiënte energievoorziening worden gereali-seerd, mogelijk resulterend in een aanzienlijke kostenbesparing. De in dit artikel beschreven methode kan hier een belangrijke bijdrage aan leveren.

TM1012_kind_2095.indd 7 1-10-2012 12:33:26

Page 7: TVVL Magazine oktober 2012

8 TVVL Magazine | 10 | 2012 ONDERZOEK

Voldoende frisse lucht in gebouwen is belangrijk. Professionals in de

gezondheidszorg adviseren ventilatie om bijvoorbeeld luchtwegklachten te

verminderen. Tevens is aangetoond dat productiviteit en welbevinden bevorderd

worden naarmate er voldoende frisse lucht aanwezig is. Maar zomaar buitenlucht

direct naar binnen blazen om te ventileren kan in veel gevallen ook negatieve

gevolgen hebben, aangezien met de ventilatielucht ook fijnstof naar binnenkomt.

In de VS is aangetoond dat in gebouwen waarin minder geventileerd werd, mensen

minder blootgesteld werden aan fijnstof. Bij deze mensen traden ook minder

COPD, hartklachten en longontsteking op [1]. Met name het ultrafijnstof (< 0,1

micrometer) is schadelijk. In stedelijke omgeving is dit vooral afkomstig van (diesel)

verkeer.

Reductie van de fijn- en ultra- fijnstof in een kinderdagverblijf

R. (Raphael) Broek, VirusFreeAir B.V.; ir. P. (Piet) Jacobs, TNO, afdeling Energy & Comfort Systems; dr.ir. V. (Vincent) Vons, VirusFreeAir B.V.

Al langere tijd is bekend dat hoge concentra-ties fijnstof schadelijk zijn voor de gezondheid. Epidemiologische studies [2-5] geven inzicht in verbanden tussen blootstelling aan fijnstof en effecten op korte en langere termijn. Ook komen uit studies aanwijzingen naar voren dat met name deeltjes die afkomstig zijn van verbrandingsprocessen, zoals van wegver-keer, serieus schadelijk voor de gezondheid zijn [6-9]. Recentelijk heeft de World Health Organisation (WHO) dieseluitlaatgassen zelfs als een Group 1 carcinogeen geclassificeerd, hetgeen betekent dat er voldoende bewijs is dat deze stoffen kanker veroorzaken [10]. Grof gesproken zijn deeltjes groter dan 2,5 micro-meter (dus PM10-PM2,5) veelal afkomstig van mechanische processen, zoals slijtage, grondbewerking, constructiewerkzaamhe-den, stof uit de Saharawoestijn of van zee

-Figuur 1- Depositie van deeltjes van verschillende

grootten in de longen [15]

TM1012_broek_2113.indd 8 1-10-2012 12:34:41

Page 8: TVVL Magazine oktober 2012

9TVVL Magazine | 10 | 2012 ONDERZOEK

(zeezout aerosol). Beneden de 2,5 micrometer (dus PM2,5) zijn de deeltjes voornamelijk afkomstig van verbrandingsprocessen, zowel direct (elementair koolstof, roet) als indirect, door reactie en condensatie van gasvormige componenten die bij verbrandingsprocessen vrijkomen, zoals SO2, NOx en vluchtige kool-waterstoffen [11,12]. Met name ultrafijnstof (<0.1 micrometer) is voor het overgrote deel van verbrandingsprocessen afkomstig [13,14]. Juist deze qua samenstelling meest schadelijke stof komt het diepst in de longen terecht, zoals weergegeven in figuur 1 [15]. Fijnstof is echter geen reden om niet te ventileren, zeker gezien de eerder genoemde voordelen van goede ventilatie. Fijnstof is echter wel een reden om inlaatlucht niet zomaar naar binnen te leiden, maar eerst te zuiveren. In de praktijk worden al filters toegepast in ventilatiesystemen; in kantoren zijn dit meestal F7-klasse filters of beter. De Vereniging Leveranciers Luchttechnische Apparaten (VLA) heeft hiervoor onlangs richt-lijnen opgesteld [16]. In scholen, kinderdag-verblijven of woningen wordt filtratie niet of nauwelijks toegepast. Het verwijderen van ultrafijnstof uit ventila-tielucht brengt een aantal problemen met zich mee. Naarmate de deeltjes kleiner worden, zijn er dichtere filters nodig om de deeltjes af te kunnen vangen. Hierbij geldt dat des te dichter het filter des te meer drukverlies er optreedt, wat resulteert in meer energiegebruik of lagere capaciteit en geluidshinder. Geluidhinder blijkt met name bij decentrale toepassing, zoals in bijvoorbeeld bestaande scholen of kinderdag-verblijven, een probleem. In essentie wordt

men dus gedwongen om te kiezen tussen geluid en hogere kosten (filtervervanging en energiegebruik) en de gezondheid (infiltratie van fijnstof). Hiermee wordt bedoeld dat er vrijwel geen opties zijn om kostenefficiënt (energie/onderhoud) een significant deel van de fijnstofdeeltjes uit ventilatielucht te verwij-deren. Dit geldt voornamelijk voor de schade-lijke ultrafijnstofdeeltjes (<0,1 micrometer).

LAGE DRUK FIJNSTOFFILTER Om te onderzoeken in welke mate het in de praktijk van een kinderdagverblijf mogelijk is om de luchtkwaliteit te verbeteren, is in het kader van het TNO Technologiecluster ‘Frisse kinderdagverblijven’ een innovatief lage druk fijnstoffilter (VFA Aspra XS) in een kinderdag-verblijf in Delft beproefd [17]. Deze luchtrei-niger verbetert door middel van ionisatie het rendement van een zeer open electret filter. Door middel van hoogspanning worden in een buis ionen genereerd, die zich aan stofdeeltjes hechten. De lucht passeert vervolgens een speciaal zeer open filter, waarin de deeltjes door de aangebrachte lading sneller neerslaan. Doordat het filter zeer open is, resulteert het in een zeer lage drukval, wat er voor zorgt dat stille, zuinige ventilatoren gebruikt kunnen worden. Dit is niet alleen gunstig voor het energiegebruik, maar maakt het ook mogelijk om een decentrale luchttoevoer te realiseren, wat vaak in bestaande situaties een voordeel is. De drukval van het fijnstoffilter bedraagt 30 Pa. Dit is ten opzichte van F9 filters (200-450 Pa) en HEPA (500+ Pa) zeer laag. De combinatie Aspra luchtreiniger-ventilator is eerst in het TNO laboratorium getest. De drukval over de luchtreiniger vs. het debiet is

gemeten met een Acin flowfinder en een stan-daard drukmeter. Tevens is het energiegebruik van de ventilator bij verschillende snelheden gemeten. De resultaten hiervan zijn weergege-ven in figuur 2. De drukval over de luchtreiniger is klein te noemen, alsook het energiegebruik van de ventilator.

Ten slotte is indicatief de deeltjesreductie bepaald door een Grimm 1.109 Aerosol Spectrometer direct in de uitlaat van het filter te plaatsen. Deze meet deeltjes met een grootte van 0.25 µm tot 34 µm door middel van scattering van licht. Het luchtdebiet door de zuiveraar bedroeg ongeveer 50 dm3/s. In figuur 2 is het verloop van de deeltjescon-centratie weergegeven als functie van de tijd gedurende deze meting. Aanvankelijk (tot 8 minuten) staat zowel de fan als de ionisatie uit. Hierdoor is het mogelijk de achtergrond-concentratie in het laboratorium te bepalen (~24.000 deeltjes/liter). Als de fan en ionisatie kort achter elkaar aangaan, daalt de deeltjes-concentratie drastisch (met 96 % tot 900). Als vervolgens de ionisatie uitgedaan wordt maar de ventilator aanblijft, stijgt de concentratie weer flink, alhoewel niet tot de oude waarde (19.000 i.p.v. 24.000, ofwel 19 % reductie). Een klein gedeelte van de deeltjes wordt dus nog door het zeer open filter gevangen, maar het mag duidelijk zijn dat de ionisatie nood-zakelijk is om een echt hoge filterefficiëntie te verkrijgen.

REINIGING OP LUCHTTOEVOER

Luchtreiniging kan in principe op twee manieren worden toegepast: reiniging van de

-Figuur 2- Prestaties van het filter in het TNO- laboratorium. Links: drukval over filter en door fan gebruikte energie vs. het debiet. Rechts: Totale

deeltjesconcentratie (0.25 µm tot 34 µm) versus tijd tijdens de meting.

TM1012_broek_2113.indd 9 1-10-2012 12:34:42

Page 9: TVVL Magazine oktober 2012

10 TVVL Magazine | 10 | 2012 ONDERZOEK

toevoerlucht of reiniging op basis van recircu-latie van de binnenlucht. Kinderdagverblijven, maar ook scholen worden gekenmerkt door een hoge personenbezetting. Hierdoor zijn relatief hoge ventilatievouden noodzakelijk, hetgeen een nog veel hoger recirculatiedebiet vereist om de lucht binnen voldoende schoon te kunnen houden. Daarnaast zijn interne bronnen van (ultra)fijnstof, ten gevolge van verbrandingsprocessen zoals koken, gering. Om deze reden lag het voor de hand om lucht-reiniging op de luchttoevoer toe te passen. Later in het onderzoek is ter aanvulling van het luchttoevoerfilter ook een fijnstoffilter voor recirculatielucht toegepast in de speelkamer.Het kinderdagverblijf is uitgerust met een ventilatiesysteem waarbij in de slaapkamers verse lucht van buiten ingeblazen wordt door een ventilator in de gevel. Deze lucht stroomt vervolgens van de slaapkamers over naar de speelkamers via een geluidwerend rooster.

Vandaar stroomt het vervolgens naar de centrale hal van het verblijf, waar de lucht van alle slaapkamers samenkomt en centraal naar buiten afgevoerd wordt door één grotere ventilator. Dit is schematisch weergegeven in figuur 3. De verschillende ventilatoren worden d.m.v. een centraal regelsysteem aangestuurd. De uitvoering en werking van het ventilatiesys-teem is in meer detail beschreven in [18].

De combinatie ventilator-luchtreiniger is aan de binnenkant van de gevel geplaatst, ter ver-vanging van één van de bestaande gevelventi-latoren. Figuur 4 is een foto genomen tijdens de installatie van de combinatie ventilator-luchtreiniger, boven het systeemplafond. Op dezelfde gevel bevindt zich ook de aanzuig van de ventilator van een andere slaapkamer waar geen luchtreiniger geplaatst wordt. Omdat de gevelventilatoren van beide op dezelfde gevel geplaatst zijn, is de invloed van wind en verkeer

op de deeltjesconcentratie in beide groepen zoveel mogelijk hetzelfde.Via het centrale regelsysteem zijn beide venti-latoren met behulp van een Acin Flowfinder zo afgesteld dat er overdag 35 dm3/s (126 m3/h) ingeblazen wordt. Het ventilatievoud in de speel- en slaapkamer bedraagt hiermee res-pectievelijk 1,3 en 5 ACH. Alle boven de ramen aanwezige ventilatiesleuven werden gesloten. Van 18 uur ’s avonds tot 7 uur ’s ochtends staat de ventilatie uit. De ionisatie van de luchtreini-ger is door middel van een tijdklok zo afgesteld dat deze gelijk met de ventilator aangaat. Het energiegebruik van het elektrostatisch filter bedroeg 5 W, dat van de ventilator 8 W, tezamen dus 13 W.Op vrijdag 11 november 2011, een week na de installatie van het filter, zijn in de twee slaap-kamers metingen verricht aan de concentratie ultrafijnstof (deeltjesgrootte <0.1 microme-ter). Hiervoor zijn twee TSI 3007 condensation particle counters (CPCs) en twee Aerasense Nanotracers ingezet. Vervolgens is gedurende twee weken het effect van het filter op de concentraties grovere fijnstof (PM20-PM1) gemeten met zgn. Osiris meters. Deze meters meten veel grotere deeltjes (0.5-20 microme-ter) via licht verstrooiing. De meters zijn op verschillende locaties in het kinderdagverblijf geplaatst, om gedurende twee weken elke vijf minuten de concentraties (via GPRS) door te geven. Gedurende de metingen zijn de normale activi-teiten in het kinderdagverblijf doorgegaan; de randvoorwaarden zoals het aantal aanwezige personen, eventueel openstaande ramen en deuren en andere bijzonderheden, zijn door het personeel van het kinderdagverblijf in een logboek bijgehouden.

RESULTATENFiguur 5 geeft de ultrafijnstofconcentratie buiten, in de slaapkamer zonder, en in de slaap-

-Figuur 3- Schematische weergave van de luchtstromen in het kinderdagverblijf. In totaal komt de lucht van tien slaapkamerventilatoren samen in de

centrale hal.

-Figuur 4- Plaatsing van ventilator en filter. Het witte deel is de Aspra luchtreiniger; het filter (met

dezelfde diameter als de buis, en een lengte van ~4 cm) wordt in het einde van de buis ingeschoven

TM1012_broek_2113.indd 10 1-10-2012 12:34:45

Page 10: TVVL Magazine oktober 2012

11TVVL Magazine | 10 | 2012 ONDERZOEK

kamer met fijnstoffilter. Wat direct in deze figuur opvalt zijn de zeer hoge maar kortdu-rende pieken buiten. Deze komen waarschijn-lijk door passerende voertuigen op de weg voor het kinderdagverblijf. Binnen in de slaapkamer zonder fijnstoffilter komen de buiten gemeten pieken al snel terug. Een momentane piek buiten leidt tot een in absolute zin minder hoge, maar wel veel langer durende piek binnen. De blootstelling aan ultrafijnstof in de kamer zonder fijnstoffilter is hierdoor van dezelfde ordegrootte als de blootstelling buiten. Waarschijnlijk worden schadelijke deel-tjes buiten snel weggeblazen, terwijl ze binnen langer blijven hangen. De installatie van het fijnstoffilter op de luchtverversingsinlaat resulteerde in een verlaging van de concentra-tie ultrafijnstof in de ruimte direct achter de ventilatieopening van 85% ten opzichte van de concentratie buiten en 80% ten opzichte van de controlekamer. Dit verlaagt de blootstelling aan ultrafijnstof significant.

Gedurende de lange-termijnmeting werd voor de PM1 en PM2,5 deeltjes ten opzichte van de buitenlucht een reductie van 77% verkregen, in vergelijking met de referentie-kamer een reductie van 66% resp. 68%. Van het grovere stof (PM20-PM2,5) dat van buiten naar binnen getransporteerd kan worden werd 90% afgevangen, oftewel een reductie van 87% ten opzichte van de controlekamer. In

tegenstelling tot alle andere meetwaarden is dit gemeten zonder dat de kinderen aanwezig waren. Als de kinderen aanwezig zijn is de concentratie grofstof binnen vele malen hoger dan buiten. De zeer actieve kinderen produ-ceren veel stof (bijvoorbeeld huidschilfers en textielvezels in/op beddengoed) en wervelen dit gedurende activiteiten weer op. Zoals in de inleiding al gemeld is stof groter dan 2,5 micro-meter in mindere mate afkomstig van verbran-dingsprocessen en dringt het minder diep in de longen door, gezondheidsschade is hierdoor bij deze grote deeltjes veel minder. Wel kunnen dergelijke deeltjes leiden tot allergieën en/of ziekten overbrengen. Plaatsing van een recircu-lerende stand alone eenheid in het kinderdag-verblijf kan het binnen geproduceerde grove stof wel verlagen: door een tijdelijk geplaatste stand alone luchtreiniger werd een reductie van circa 32 % behaald. Dit kan nog verbeterd worden door een betere en meer permanente opstelling van deze zuiveraar.

Ten slotte is (onbedoeld) ook het effect van het openen van een buitendeur op de binnenluchtkwaliteit gebleken. Gedurende

het onderzoek heeft namelijk op één dag gedurende enkele uren de buitendeur in de speelkamer open gestaan. De concentratie PM2,5 in de speelkamer, die eerst slechts 23% van de buitenconcentratie bedroeg, nam hier-door toe tot 80% van de buitenconcentratie. Het openen van een deur of raam leidt dus niet altijd tot frisse lucht binnen, in ieder geval wat fijnstof betreft. De 68% reductie in PM2,5 in onderhavige studie is beduidend hoger dan de 11% tot 30% die de GGD Amsterdam in een eerdere studie, waarbij ventilatiesystemen werden getest met F7 tot F9 filters [19], heeft gevonden. Hierbij moet wel gezegd worden dat in dat onderzoek niet alleen de filterefficiëntie, maar mogelijk ook infiltratie van vervuilde lucht via andere routes dan het ventilatiesysteem een rol kan spelen. Over de efficiëntie van F-klasse filters bij ultrafijnstof is weinig bekend. Wel kwam naar voren uit hetzelfde onderzoek door de GGD Amsterdam [19] dat het F9 filter een efficiëntie ten opzichte van de controlesituatie van ~50% behaalt voor ultrafijnstof. Met 80 % reductie t.o.v. de controlekamer presteert het VFA Aspra XS systeem in een praktijksituatie

-Figuur 5- Ultrafijnstof buiten (grijze lijn), in een slaapkamer zonder luchtzuivering (rood) en in een kamer met luchtzuivering (blauw). Vanaf ~16:30 uur

zijn de meters allemaal op de slaapkamer zonder zuivering geplaatst. Daar geven alle meters zeer vergelijkbare resultaten, hetgeen aangeeft dat de meters

onderling goed te vergelijken zijn.

Reductie [%] < 0.1 micrometer PM1 PM2,5 – PM1

t.o.v. buiten 85 77 77

t.o.v. referentie kamer 80 66 68

-Tabel 1-

TM1012_broek_2113.indd 11 1-10-2012 12:34:47

Page 11: TVVL Magazine oktober 2012

12 TVVL Magazine | 10 | 2012 ONDERZOEK

dus significant beter dan een ventilatiesysteem met F9 filter, en dit bij een drukval van 30 Pa in plaats van 100-450 Pa.

CONCLUSIEDeze praktijkproef laat zien dat goede afvangstpercentages mogelijk zijn voor fijn- en ultrafijnstof bij een relatief lage drukval. Dit is niet alleen gunstig voor het energiegebruik, maar maakt het ook mogelijk om decentrale luchttoevoer te realiseren, wat vooral in renovatiesituaties een voordeel kan zijn. De mogelijkheid om de luchttoevoer te vergroten zonder grote aanpassingen aan- of totale ver-vanging van een ventilatiesysteem kan in veel bestaande situaties gewenst zijn in verband met aan de ene kant strengere normen voor binnenmilieu en aan de andere kant beperkte budgetten voor huisvesting.

LITERATUUR1. N.A.H. Janssen, J. Schwartz, A. Zanobetti,

H.H. Suh. Air Conditioning and Source-Specific Particles as Modifiers of the Effect of PM10 on Hospital Admissions for Heart and Lung Disease. Environm. Health Perspect. 110 (2002) p. 43

2. D.W. Dockery, C.A. Pope III, X. Xu, J.D. Spengler, J.H. Ware, M.E. Fay, B.G. Ferris Jr, F.E. Speizer. An association between air pollution and mortality in six U.S. cities. N. Engl. J. Med. 329 (1993) p. 1753–1759.

3. C.A. Pope III, M.J. Thun, M.M. Namboodiri, D.W.Dockery, J.S. Evans, F.E. Speizer, J.C.W. Heath. Particulate Air Pollution as a Predictor of Mortality in a Prospective Study of U.S. Adults; Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 151 (1995) p. 669-674.

4. C.A. Pope III, R.T. Burnett, M.J. Thun, E.E. Calle. D. Krewski, K. Ito, G.D. Thurston. Lung Cancer, Cardiopulmonary Mortality, and Long-term Exposure to Fine Particulate Air Pollution. JAMA, 287 (2002) p. 1132.

5. J.M. Samet, F. Dominici, F.C. Curriero, I. Coursac, S.L. Zeger. Fine particulate air pol-lution and mortality in 20 U.S. Cities 1987-1994. N. Engl. J. Med. 343 (2000) p. 1742.

6. F. Laden, L. M. Neas, D. W. Dockery, J. Schwartz. Association of Fine Particulate Matter from Different Sources with Daily Mortality in Six U.S. Cities. Environm. Health Perspect. 108 (2000) p. 941

7. G. Hoek, B. Brunekreef, S. Goldbohm, P. Fischer, P.A. van den Brandt. Association between mortality and indicators of traffic-related air pollution in the Netherlands: a cohort study. Lancet 360 (2002) p. 1203.

8. V. Morgenstern, A. Zutavern, J. Cyrys, I. Brockow, S. Koletzko, U. Krämer, H. Behrendt, O. Herbarth, A von Berg, C.P. Bauer, H.-E. Wichmann, J. Heinrich. Atopic Diseases, Allergic Sensitization, and Exposure to Traffic-related Air Pollution in Children. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 177 (2008) p. 1331.

9. N.A.H. Janssen, B. Brunekreef, P. van Vliet, F. Aarts, K. Meliefste, H. Harssema, P. Fischer. The Relationship between Air Pollution from Heavy Traffic and Allergic Sensitization, Bronchial Hyperresponsiveness, and Respiratory Symptoms in Dutch Schoolchildren. Environm. Health Perspect. 111 (2003) p. 1512.

10. WHO, Diesel engine exhaust carcinogenic, persbericht IARC, 12 juni 2012. http://press.iarc.fr/pr213_E.pdf

11. M. Schaap, E.P. Weijers, D. Mooibroek, L. Nguyen, R. Hoogerbrugge. Composition and origin of Particulate Matter in the Netherlands. Results from the Dutch Research Programme on Particulate Matter. (2010) http://www.pbl.nl/en/dos-siers/Transboundaryairpollution/content/Netherlands-Research-Program-on-Particulate-Matter

12. G.J.M. Velders, J. Matthijsen, J.M.M. Aben, W.J. de Vries. Grootschalige PM2,5-concentratiekaarten van Nederland. Milieu en Natuur planbureau (nu Planbureau voor de leefomgeving), MNP rapport 500088003/2007. http://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/500088003.pdf

13. “Nationaal Kompas Volksgezondheid, Wat zijn de mogelijke gezondheidsgevolgen van grootschalige luchtverontreiniging”. RIVM (2010). http://www.nationaal-kompas.nl/gezondheidsdeterminanten/omgeving/milieu/luchtverontreiniging/wat-zijn-de-mogelijke-gezondheidsge-volgen-van-grootschalige-luchtveront-reiniging/

14. G.R. Cass, L.A. Hughes, P. Bhave, M.J. Kleeman, J.O. Allen, L.G. Salmon. The chemical composition of atmospheric ultrafine particles. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 358 (2000) p. 2581-2592.

15. G. Oberdörster, E. Oberdörster, J. Oberdörster. Nanotoxicology: An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles. Environm. Health Perspect. 113 (2005), p. 823

16. VLA Kring Luchtfilters, Specificatie lucht-

filters voor luchtbehandelingsystemen, 2011 http://www.vla.nu/Publicaties/Publicatie_luchtfilters

17. Jacobs P., Voogt M.H., Vons V.A., Reductie van de fijn- en ultrafijnstof concentratie in een kinderdagverblijf, TNO rapport 2012 – R10195 http://www.tno.nl/downloads/reductie_fijn_ultrafijnstof_kinderdagver-blijf_tno_rapport_r10195.pdf

18. P. Jacobs, Improved Ventilation And Temperature Control In A Nursery, Proceedings Indoor Air 2011, 5-10 juni 2011, Austin (VS).

19. M. Dijkema et al, Effectiviteit van mecha-nische ventilatie met filtertoepassing in een klaslokaal, GGD Amsterdam, juni 2009.

Het project is uitgevoerd in het kader van het technologiecluster ‘Frisse Kinderdagverblijven’ van TNO. Virus Free Air BV heeft tijdens het project het filtersysteem (Aspra XS) ter beschikking gesteld.

TM1012_broek_2113.indd 12 1-10-2012 12:34:47

Page 12: TVVL Magazine oktober 2012

INTERALU Nederland BV.Seeligsingel 74811 CN BredaT +31 076 513 99 97F +31 076 514 19 79

[email protected]

KLIMAATPLAFONDS

• Tochtvrij, hygiënisch en geruisloos stralingssysteem• Perfect akoestisch comfort• Energiebesparend systeem• Ideaal met duurzame energiebronnen (vb: warmtepomp)

• Geen koppelingen in actieve ruimten• Minimale inbouwhoogte (6cm)• Aanpasbaar aan elke ruimte (modulair en “op maat”)• Esthetisch, vlak en uniform plafond

VOOR KANTOREN MET ECO PERSPECTIEF

Interalu nv, gevestigd in Antwerpen, is de nummer 1 op de Belgischemarkt van het metalen lineair plafond en dé specialist in hetontwerpen, fabriceren en plaatsen van klimaatplafonds in Nederland,België, Luxemburg en Frankrijk.

In verband met het groeiende aantal op-drachten zijn wij op korte termijn op zoek naar kandidaten voor het versterken van onze montageteams (M/V) in de functie van:

EEN MONTAGELEIDER EN PLAATSERS OP ZELFSTANDIGE BASIS.

Interesse, stuur een mail [email protected]

ADV_230x310.indd 1 21/08/12 12:17TM1012_13.indd 13 1-10-2012 11:55:58

Page 13: TVVL Magazine oktober 2012

14 TVVL Magazine | 10 | 2012 SIMULATIE

Menig ontwerper van collectieve leidingwaterinstallaties zal zich achter zijn oren

krabben bij het vergelijken van nieuwe rekenregels met uitkomsten van huidige

ontwerpmethoden. De uitkomsten van de nieuwe regels, die zijn gebaseerd op

afnamepatronen gesimuleerd met Simdeum®, liggen veel dichter bij de gemeten

waterverbruiken dan die van bestaande (q√n-)richtlijnen. Met de nieuwe

rekenregels is het voor het eerst ook mogelijk om een goede inschatting te maken

van het warmwaterverbruik. Een landelijk congres op 6 november a.s. moet de

revolutie in het ontwerpen van collectieve leidingwaterinstallaties inluiden.

Revolutionaire rekenregels voor leidingwaterinstallaties

W. (Will) Scheffer, Lid TVVL Expertgroep ST; dr.ir. E.J. (Ilse) Pieterse-Quirijns, KWR Watercycle Research Institute

In het verleden werd gewezen op de voordelen van ringleidingen in drinkwaterinstallaties, in het bijzonder voor grotere gebouwen. Bij gebreken aan de installatie blijft, door plaatsing van afsluiters in de ringleidingen, de watertoevoer in grote delen van het gebouw dan veelal nog mogelijk. Daar waar de beschikbare werkdruk niet groot is, bieden ringleidingen bovendien het voordeel van weinig drukverlies. Bestaat een collectieve drinkwaterinstallatie uit meerdere deelringen dan is sprake van een vermaasde structuur.Na de aanscherping van de regels voor collec-tieve leidingwaterinstallaties, mede naar aan-leiding van de rampzalige Legionella-epidemie in 1999 in Bovenkarspel, zijn de nadelen van ringleidingen tegen het licht gehouden. De onbepaalde stroomrichting in een ringlei-ding waarborgt geen goede doorstroming. Onvoldoende verversing van het leidingwater vermindert in delen van die ringleiding de drinkwaterkwaliteit. De ontwerpen van nieuwe installaties bestaan dan nu ook uit vertakte hoofdleidingnetten met een eenduidige stro-mingsrichting en daarop aangesloten vertakte

verdeel- of groepsleidingen. De doorstroming van verdeel- en groepsleidingen wordt in sommige ontwerpen bovendien bevorderd door een seriële aansluiting van de tappunten (doorlussen over de tappuntaansluitingen), met een veel gebruikt tappunt op het einde van die leidingen.Dit is één van de nieuwe inzichten voor het ontwerpen van leidingwaterinstallaties. Het besef van een kosteffectief beheer van hygiënische en microbiologisch betrouwbare leidingwaterinstallaties heeft tot belangrijke aanpassingen van ontwerpuitgangspun-ten geleid. De herziene uitgave van ISSO-publicatie 55 ‘Ontwerpen van collectieve leidingwaterinstallaties’ gaat daarop verder in.

DIMENSIONERINGNaast een zorgvuldig uitgewerkte leidingconfi-guratie is een goede doorstroming (verversing) in de leidingwaterinstallatie afhankelijk van de dimensionering. De dagelijks optredende stroomsnelheden spelen een rol voor de hygiënische betrouwbaarheid van collectieve leidingwaterinstallaties. Er zijn aanwijzingen

dat de stroomsnelheden in delen van grote collectieve leidingwaterinstallaties soms veel lager uitpakken dan wenselijk. Dat komt door overdimensionering. De q√n-methode voor het bepalen van de maximum-moment-volu-mestroom (MMV) houdt alleen rekening met de aanwezige tappunten en wordt al meer dan zestig jaar gebruikt.Er is in zestig jaar veel veranderd. De samen-stelling van de huishoudens nu (en in de toe-komst) ziet er heel anders uit. In de beginjaren vijftig van de vorige eeuw beschikten woningen veelal over slechts drie tappunten, nu over negen of meer. Ook was de gemiddelde woningbezetting in die tijd vrij hoog. Die is nu veel kleiner. En ook andere maatschappelijke veranderingen spelen een rol, zoals de vergrij-zing en het toenemend aantal allochtonen. De q√n-methode houdt met al die factoren geen rekening, en wordt ook toegepast voor de utiliteitsbouw.In de periode 1976-1980 zijn door Kiwa WR (thans KWR Watercycle Research Institute) voor het dimensioneren van aansluitleidingen (dienstleidingen van de drinkwaterbedrijven)

Bevorderen hygiëne en energetische efficiëntie

TM1012_scheffer_2110.indd 14 1-10-2012 12:35:48

Page 14: TVVL Magazine oktober 2012

15TVVL Magazine | 10 | 2012 SIMULATIE

op beperkte schaal metingen uitgevoerd van de MMV van woongebouwen, scholen, gezondheidsinstellingen, kantoorgebouwen en sporthallen. De daarvan herleide rekenregels zijn dan ook alleen geschikt voor het dimen-sioneren van aansluitleidingen. Voor grote drinkwaterinstallaties worden, voor vergelijk-bare leidingfuncties, die rekenregels ook wel gebruikt. Bij deze rekenregels kan eveneens de vraag gesteld worden of ze het waterverbruik nog wel goed beschrijven. De drinkwaterbe-drijven en de installatiesector gaven begin deze eeuw aan behoefte te hebben aan nieuwe rekenregels voor het dimensioneren van hygië-nisch betrouwbare leidingsystemen.

WONINGENVoor de ontwikkeling van die nieuwe reken-regels speelt de kennis van tap- en afname-patronen van het huishoudelijk waterverbruik een belangrijke rol. Hierover zouden metingen op zich een goed inzicht kunnen geven. Maar om van alle tappunten en van verschillende woningen voldoende informatie te krijgen om daarmee een betrouwbaar patroon vast te stellen, zijn dan wel heel veel metingen nodig. Dat vraagt een enorme tijdrovende en dure meetcampagne.In 2003 is KWR daarom in opdracht van de drinkwaterbedrijven (een project in het kader van BTO) en de installatiesector (TVVL/Uneto-VNI, project ST-13) een onderzoek gestart naar de mogelijkheid om afnamepatronen te simu-leren. Naast een inventarisatie van beschikbare technische gegevens van waterverbruikende toestellen en statistische gegevens over de aanwezigheid ervan, is ook gekeken naar de aanwezige personen en hun waterverbruikend gedrag thuis. Op basis van deze kennis is aan een stochastisch simulatiemodel voor woning-installaties gebouwd: Simdeum. Met Simdeum worden tap- en afnamepatro-nen van zowel koud- als warmwater berekend. De afnamepatronen van koud water zijn gevalideerd met praktijkmetingen die zijn uitgevoerd in vijf woningen. Om niet voor iedere nieuwe situatie het model Simdeum te hoeven gebruiken, is een aantal speci-fieke woonsituaties gedefinieerd waarvoor rekenregels zijn opgesteld op basis van de uitkomsten van Simdeum. Aan de hand van het simulatiemodel zijn in het TVVL/Uneto-VNI project ST-18 (2007) door KWR twintig woon-situaties (woninginstallaties) doorgerekend, die kunnen variëren in gezinssamenstelling en luxe. Vervolgens zijn van woongebouwen, bestaande uit slechts één type woonsituatie, collectieve leidinginstallaties doorgerekend. De uitkomsten van de simulaties zijn de waterverbruiken MMV-koud, MMV-warm en het warmwaterverbruik (MWW) in 10, 60 en 120

minuten en in 24 uur. In een Excel-bestand zijn de uitkomsten van de simulaties tot maximaal 150 woningen op te zoeken. Dit praktisch gereedschap bevat een gebruikersinterface waarin de verschillende keuzes kunnen worden ingevoerd, waarna de uitkomsten worden getoond.Als onderdeel van het TVVL/Uneto-VNI project ST-23 ‘Leidingwaterinstallaties in woontorens’ (2008), zijn door KWR op vergelijkbare manier rekenregels opgesteld voor woontorens, waarvoor zes verschillende type appartemen-ten zijn gedefinieerd. In een woontoren kunnen verschillende type appartementen voorkomen. Ook voor woontorens zijn de rekenregels op te zoeken in een Excel-bestand.

UTILITEITSBOUWSimdeum is in 2009 uitgebreid en aangepast voor verschillende categorieën in de utiliteits-bouw. Ook voor deze toepassing is gekeken naar de aanwezige tappunten en naar het waterverbruikend gedrag van de aanwezige personen. Het gebouw wordt opgesplitst in functionele ruimten, die worden gekarakteri-seerd door hun waterverbruik en de aanwezig-heid van een bepaald type gebruiker. Niet het patroon van opstaan, weggaan en slapen, zoals bij huishoudelijk verbruik, bepaalt het water-verbruik. De watergebruikers gedragen zich anders. Voor de kans van het waterverbruik in de utiliteitsbouw zijn de tijden van aanwezig-heid belangrijk en de tijden van verhoogd verbruik. Het gedrag wordt gekoppeld aan bepaalde bloktijden.In opdracht van TVVL en Uneto-VNI (project ST-27) heeft KWR op basis van het aangepaste simulatiemodel rekenregels ontwikkeld voor categorieën kantoren, hotels en zorginstel-lingen waarvan de resultaten eveneens zijn op te zoeken in een Excel-bestand. De rekenregels zijn gebaseerd op afnamepatronen van een aantal typologieën binnen elke categorie, die met Simdeum gesimuleerd zijn. Die typo-logieën zijn zodanig gestandaardiseerd dat op basis van de dominante variabele (aantal kantoormedewerkers, aantal hotelkamers en aantal bedden in zorginstellingen) zowel de inrichting van het gebouw als het aantal verbruikers worden berekend en vervolgens de waterverbruiken worden voorspeld.

VALIDATIEOm de nieuwe rekenregels algemeen te kunnen invoeren en daarmee de bestaande richtlijnen, zoals de q√n-methode voor de grotere delen van collectieve leidingwaterin-stallaties te gaan vervangen, zijn door KWR in de periode 2010-2012 in een aantal specifieke woon- en utiliteitsgebouwen, ter validatie, uit-gebreide metingen verricht (TVVL/Uneto-VNI

projecten ST-28 en ST-29). Om er absoluut zeker van te zijn dat het maximale waterver-bruik wordt gemeten en geregistreerd, is elke seconde de volumestroom gemeten met een nauwkeurigheid van 0,5%. Dit is voor het eerst dat op zo’n kleine tijdschaal het waterverbruik van zowel het koude als het warme water zijn gemeten. De metingen vonden plaats gedu-rende minimaal 20 weekdagen voor woonto-rens, hotels en zorginstellingen en gedurende 30 werkdagen voor kantoren. De resultaten van die metingen bevestigen de betrouwbaar-heid van de nieuwe rekenregels. De uitkomsten van de rekenregels liggen voor koud water veel dichter bij het gemeten waterverbruik dan de uitkomsten van bestaande (q√n-)richtlijnen. Ook het warmwaterverbruik (zowel het piekverbruik, als het verbruik tijdens verschil-lende perioden) wordt door de rekenregels goed voorspeld en hier bestonden nog geen richtlijnen voor.

REVOLUTIONAIRMenig ontwerper zal zich achter de oren krabben bij het vergelijken van de nieuwe rekenregels met de uitkomsten van de bestaande (q√n-) richtlijnen. De MMV-koud van collectieve drinkwaterinstallaties in woongebouwen die zijn berekend met de q√n-methode, zijn een factor 1,2 tot 1,6 overschat ten opzichte van Simdeum. Ook de huidige ontwerpformules voor de utiliteitsgebouwen geven ten opzichte van de simulaties een aanzienlijke overschatting van het maximale waterverbruik (gemiddeld een factor 1,4 tot 2,4). Daarnaast is het nu voor het eerst moge-lijk om het warmwaterverbruik in woningen en utiliteitsbouw goed te berekenen. Toepassing van de nieuwe rekenregels leidt tot kleinere leidingdiameters, kleinere warmwaterinstalla-ties en, in combinatie met een juiste leiding-configuratie, tot hygiënisch en energetisch efficiëntere leidingwaterinstallaties. Voor de warmwaterbereiders kunnen de nieuwe rekenregels leiden tot twee en soms vier maal kleinere voorraadvaten vergeleken met de huidige praktijk. Installatiebureaus hebben met de nieuwe rekenregels een handvat om de door fabrikanten/leveranciers voorgestelde warmwaterbereiders beter te beoordelen. Toepassing van de nieuwe rekenregels ver-groten ook de concurrentieslag. De nieuwe rekenregels zijn opgenomen in de herziene uitgave van ISSO-publicatie 55.

CONGRESOp 6 november organiseert ISSO, samen met Uneto-VNI, TVVL, OTIB en KWR, in Jaarbeurs Utrecht, het congres ‘Winst door zuinig ontwerp van leidingwaterinstalla-ties’. Zie voor informatie www.isso.nl

TM1012_scheffer_2110.indd 15 1-10-2012 12:35:49

Page 15: TVVL Magazine oktober 2012

16 TVVL Magazine | 10 | 2012 VENTILATIE

Twee belangrijke prestatie-indicatoren voor de effectiviteit van een

ventilatiesysteem zijn de ventilatiecapaciteit en de ventilatie-efficiëntie. De

ventilatiecapaciteit wordt in principe bij de initiële inregeling bepaald, maar

kan gedurende de gebruiksfase nog sterk beïnvloed worden door bijvoorbeeld

de gebruikers. Ventilatie-efficiëntie is de efficiëntie waarmee vers toegevoerde

ventilatielucht een ruimte doorspoelt. Onderzocht is of deze twee aspecten in de

praktijk een potentieel probleem zijn bij balansventilatie in de woningbouw.

Effectiviteit balansventilatie in woningbouw

Ir. W.M.P. ( Jeffry) van der Pluijm, LBP|SIGHT; ir. G. (Gert) Boxem, dr.ir. M.G.L.C. (Marcel) Loomans, prof.dr.ir. J.L.M. ( Jan) Hensen, Technische Universiteit Eindhoven

De steeds geringere mate van luchtdoorla-tendheid van de woningschil vergroot het belang van effectieve woningventilatie.

Daarnaast vergroot de trend van duurzaam en energiezuinig bouwen het belang van energie-zuinige ventilatiesystemen.

In dit licht is onderzoek gedaan naar de effectiviteit van balansventilatiesystemen in de woningbouw [1]. Hiervoor zijn metingen verricht in twee gerenoveerde ‘proef’wonin-gen in de wijk De Kroeven in Roosendaal, die als onderdeel van het project H.E.E.R. (Hoog Energie Efficiënte Renovatie) zijn gerenoveerd tot het niveau van een passiefhuis. Tevens zijn metingen verricht in het laboratorium van de Unit Building Physics and Systems (BPS) van de Technische Universiteit Eindhoven.

EFFECTIVITEITEffectiviteit kan worden gezien als het resultaat van de ventilatiecapaciteit en de ventilatie-efficiëntie. Met andere woorden: wordt er voldoende (verse) lucht de ruimte ingeblazen en komt deze lucht overal in de ruimte waar deze zou moeten komen.

CapaciteitDe ventilatiecapaciteit hangt af van het ontwerp en de inregeling van een systeem, maar is ook gevoelig voor diverse externe invloeden gedurende de gebruiksfase. Zo kunnen bewoners bijvoorbeeld als gevolg van

-Figuur 1- Links: foto voorgevel proefwoningen en ventilatie-unit; Rechts: plattegrond van de

begane grond

TM1012_vdpluijm_2107.indd 16 1-10-2012 12:37:42

Page 16: TVVL Magazine oktober 2012

17TVVL Magazine | 10 | 2012 VENTILATIE

geluidhinder het ventilatiesysteem terugscha-kelen naar een lagere ventilatiestand. Het is daarom de vraag of bij mechanische toe- en afvoer voldoende ventilatiecapaciteit gedu-rende lange tijd gegarandeerd kan worden.

Ventilatie-efficiëntieVentilatie-efficiëntie is de efficiëntie waarmee toegevoerde lucht de reeds aanwezige lucht in een ruimte vervangt. Bij woningventilatie betekent een hoge ventilatie-efficiëntie dat er sprake is van een goede menging en daarmee een homogene luchtverdeling in de ruimte. Kortsluiting tussen de toe- en afvoerstromen resulteert in een slechte menging en daarmee een lagere efficiëntie (‘dode hoeken’).Bij woningventilatie, in het bijzonder bij mechanische toe- en afvoer, kan men zich voor bepaalde situaties afvragen of de toegevoerde lucht de gehele ruimte voldoende heeft door-spoeld alvorens deze de ruimte weer verlaat. Bijvoorbeeld wanneer lucht boven de deur wordt ingeblazen en direct onder dezelfde deur via een overstroomvoorziening weer wordt afgevoerd.

Proefwoningen en laboratoriumVoor dit onderzoek zijn gedurende ruim half jaar metingen verricht in de twee proefwonin-gen in Roosendaal (figuur 1). Deze woningen worden geventileerd met een balansventila-tiesysteem met warmteterugwinning (WHR 930 van StorkAir). De ventilatie-units zijn op zolder geplaatst. Tussen een verblijfsruimte en de ventilatie-unit bevindt zich altijd minimaal één deur en het luik van een vlizotrap. De toe- en afvoercapaciteiten zijn in beide woningen centraal ingeregeld in een luchtverdeelkast op zolder. Per toe- en afvoerventiel loopt een flexibele slang van het ventiel naar de lucht-verdeelkast. Het systeem is voorzien van een standen-schakelaar met drie standen, waarbij stand één de afwezigheidstand is, stand twee de dagstand en stand drie voor koken en douchen kan worden gebruikt. Er zijn schakelaars in de keuken en badkamer geplaatst. In de proefwoningen zijn onder andere de ventilatie-capaciteit, de geluidniveaus en het ventilatie-gedrag van bewoners gemonitord. Tevens is de ventilatie-efficiëntie gemeten in één van de proefwoningen. In het bouwfysisch laboratorium van de Technische Universiteit Eindhoven is vervolgens een testruimte gebouwd om de ventilatie-efficiëntie onder verschillende (meer extreme) omstandigheden te meten (figuur 2). Zo zijn er onder andere variaties in de ruimtegeometrie, de inblaastemperatuur en de positionering van de inblaasopening aangebracht.

)()(

)( ijdluchtleeftlokaleijdluchtleeftgemiddelde

p

npa ==

ττ

ε

MEETROUTINE LUCHTLEEFTIJDOm de leeftijd van lucht te meten, wordt een tracergas (CO2) in de ruimte gebracht en met de reeds aanwezige lucht gemengd tot een homogene concentratie. Vervolgens wordt het ventilatiesysteem ingeschakeld en wordt op de gewenste meetposities de afname van de concentratie van het tracergas gemeten (tracer step-down methode) [4]. De afnamecurve volgt een typisch exponentiële functie van de vorm: nteCCtf −⋅∆+= 0)(waarin,C0 = de achtergrondconcentratieΔC = het gemeten concentratieverschil over het geanalyseerde deel van de curven = het ventilatievoud in h-1

t = de tijd in uren

Door deze exponentiële functie door de gemeten datapunten te fitten, wordt de waarde voor n (ventilatievoud) verkregen. Na logaritmische verschaling van de y-as kan eenvoudig op basis van de kleinste-kwadratenmethode een lineair regressiemodel door de datapunten worden gefit. De schatter voor de richtingscoëfficiënt van deze regressielijn is een schatter voor n.

Local air change efficiencyIn een goed gemengde situatie is de gemiddelde leeftijd van de lucht in een ruimte gelijk aan de reciproque waarde van het ventilatievoud (n), dit is de nominale tijdconstante (τn). De reciproque waarde van het lokale ventilatievoud (np) is de lokale gemiddelde leeftijd van de lucht (τp). De local air change efficiëntie (εa(p)) is de ratio gemiddelde luchtleeftijd gedeeld door de lokale luchtleeftijd [4]:

-Figuur 2- Plattegrond van de testruimte in het laboratorium van de TU/e

TM1012_vdpluijm_2107.indd 17 1-10-2012 12:37:44

Page 17: TVVL Magazine oktober 2012

18 TVVL Magazine | 10 | 2012 VENTILATIE

Metingen capaciteitenIn de proefwoningen zijn de ventilatiecapa-citeit en de geluidproductie van het balans-ventilatiesysteem gedurende het onderzoek op een aantal momenten gemeten. Ook is in één van de twee woningen met behulp van CO2-sensoren en een logboek het ventilatie-voud en -gedrag gemonitord. Ten aanzien van de geluidproductie van het systeem is voor dit project een streefwaarde van 27 dB(A) voor het geluidniveau in de slaapkamers en 30 dB(A) in de woonkamers in de dagstand (=Bouwbesluit capaciteit) gesteld.Op basis van de metingen is de inregeling en configuratie van de ventilatiesystemen een aantal keer aangepast. Zo bleken bij de eerste meting onder andere enkele afvoerventielen niet aangesloten te zijn, de capaciteiten te laag en de geluidniveaus veel te hoog te zijn. In totaal zijn de inregeling en configuratie van de ventilatiesystemen vier keer bijgesteld om zowel voldoende capaciteit te realiseren als aan de criteria voor geluidproductie te voldoen. De belangrijkste systeemwijziging is de aangebrachte akoestische slangdempers in de toevoerkanalen.

ResultatenNa de laatste aanpassingen is uit de metingen gebleken dat aan de gestelde strenge eisen voor geluidproductie en ventilatiecapaciteit kan worden voldaan.Het logboek dat door de bewoners is bijge-houden en de CO2-metingen geven een mooi beeld van het ventilatiegedrag. Zo is geble-ken dat in de periode vóór het aanbrengen van de akoestische slangdempers, de bewoners ongeveer 93% van de tijd in ventilatiestand 1 (afwezig-heidstand) hebben geventi-leerd vanwege geluidhinder. Dit resulteerde regelmatig in CO2-concentraties van boven de 2.000 ppm in de woon-kamer en slaapkamers, waar 1.200 ppm in principe als maxi-maal aanvaardbare waarde kan worden gezien. Na het aanbrengen van de dempers en voorlichting over de ventilatie-standen, blijft de concentratie onder de 1.200 ppm.

METINGEN VENTILATIE-EFFICIËNTIE

Een kwantitatieve maat voor de ventilatie-efficiëntie kan worden verkregen door op verschillende punten in een ruimte de lokale gemiddelde leeftijd van de lucht te meten en

-Tabel 1- Meetresultaten ventilatie-efficiëntie in de woonkamer van één van de proefwoningen.

Een local air change efficiëntie (εa(p)) van 1,00 betekent dat de lokale luchtleeftijd gelijk is aan de

ruimtegemiddelde luchtleeftijd. Een εa(p) kleiner dan 1,00 betekent dat de lokale luchtleeftijd ouder

is en εa(p) groter dan 1,00 dat de lokale luchtleeftijd jonger is.

-Tabel 2- De twaalf gemeten varianten in de testruimte in het bouwfysisch laboratorium van de TU/e

deze onderling en met de ruimtegemiddelde luchtleeftijd te vergelijken. Het concept van de gemiddelde leeftijd van de lucht is gebaseerd op de leeftijdverdeling van luchtdeeltjes in een bepaald punt, zoals geïntroduceerd en beschreven door Sandberg en Sjöberg [2] [3].

Indien op een bepaald punt in de ruimte de lucht relatief jonger of ouder is dan het ruimte-gemiddelde, betekent dit dat er lokale verschil-len in de doorspoeling van deze ruimte zijn.Efficiëntie in proefwoningOp basis van de plattegrond van de proefwo-

TM1012_vdpluijm_2107.indd 18 1-10-2012 12:37:45

Page 18: TVVL Magazine oktober 2012

19TVVL Magazine | 10 | 2012 VENTILATIE

ningen bestaat met name enige twijfel over de ventilatie-efficiëntie in de woonkamer (zie figuur 1). Op de plattegrond is te zien dat lucht halverwege de woonkamer haaks op de lengterichting wordt ingeblazen en via over-stroomvoorzieningen onder de deuren naar de keuken en de hal wordt afgevoerd. Hierdoor zou verwacht kunnen worden dat met name nabij de voorgevel (positie 7 en 8, figuur 1) de ruimte minder goed wordt doorspoeld.In de woonkamer van de proefwoning is op acht meetposities de lokale gemiddelde leeftijd van de lucht gemeten (positie 1 t/m 8, figuur 1).De woonkamer heeft een vloeroppervlakte van ongeveer 24 m2 en een volume van ongeveer 58 m3. De ruimte wordt geventileerd met een ventilatievoud van ongeveer 1,18 h-1. Lucht wordt met een standaard laag inducerend toevoerrooster ingeblazen.

ResultaatUit de metingen is gebleken dat de woonkamer van de proefwoning goed doorspoeld wordt. Er zijn geen significante variaties in luchtleeftijd tussen de verschillende meetpunten gemeten. Ook de punten voor in de ruimte (positie 7 en 8, figuur 1) worden goed doorspoeld. De meetresultaten zijn samengevat in tabel 1.

Efficiëntie in labIn de mockup in het laboratorium zijn vervol-gens twaalf variantopstellingen doorgemeten. De hypothese voor iedere variant is dat de aangebrachte verandering een verslechtering van de doorspoeling van de ruimte tot gevolg heeft, met een minder homogene luchtverde-ling in de ruimte als resultaat. In de basissitu-atie wordt lucht ingeblazen door middel van een standaard laag inducerend toevoerventiel. Lucht wordt afgevoerd door middel van een overstroomvoorziening onder de deur. In de testruimte is op vier posities gemeten (positie 1 t/m 4, figuur 2). Het volume van de testruimte bedraagt ongeveer 38,0 m3 en de vloeroppervlakte 15,9 m2. In tabel 2 zijn de twaalf gemeten varianten beschreven.

ResultatenUit de metingen in het laboratorium is geble-ken dat geen van de aangebrachte variaties een significante invloed op de ventilatie-efficiëntie heeft gehad. In tabel 3 zijn de resultaten van de metingen in het lab weergegeven.

CONCLUSIEMet name de ventilatie-efficiëntie bij mecha-nische toegevoerde lucht blijkt praktisch geen probleem op te leveren. Ondanks de diverse aangebrachte variaties in het laboratorium, zijn geen significante lokale verschillen in de

doorspoeling van de ruimte gemeten.Het systeem blijkt in de praktijk erg gevoelig voor fouten in met name de uitvoeringsfase. Op basis van het onderzoek kan echter ook geconcludeerd worden dat met een goed installatieontwerp, een goede berekening van de benodigde capaciteiten en een goede inregeling van het systeem, balansventilatie als effectieve wijze van ventileren kan worden beschouwd. Het is daarom van groot belang om bij opleve-ring – en, hoewel praktisch lastig, bij voorkeur periodiek gedurende de gebruiksfase – de gere-aliseerde ventilatiecapaciteiten en de geluid-productie van het systeem te controleren.Vraagsturing op basis van CO2 en relatieve vochtigheid zou het systeem robuuster kunnen maken voor gebruikersinvloeden. Daarnaast is een goede voorlichting naar de bewoners over het benodigde onderhoud en het gebruik van het ventilatiesysteem van groot belang.De uit het Lente-akkoord voortgekomen KopStaart aanpak is in dit kader een duidelijke stap in de goede richting. Met name met de

vernieuwde BRL 8010 (Ventilatie Prestatie Keuring) kan een grote kwaliteitsslag worden gemaakt in de toepassing van mechanische balansventilatie.

REFERENTIES1. Pluijm, W.M.P. van der, The robustness and

effectiveness of mechanical ventilation in airtight dwellings; A study to the residen-tial application of mechanical ventilation with heat recovery in the Netherlands. Afstudeerrapport, Technische Universiteit Eindhoven, 2010;

2. Sandberg, M., What is ventilation efficiën-tie. Building and Environment, Vol. 16, no. 2, Elsevier 1981;

3. Sandberg, M., Sjöberg, M., The Use of Moments for Assessing Air Quality in Ventilated Rooms. Building and Environment, Vol. 18, no. 4, Elsevier 1983;

4. Mundt, E., Mathisen, H.M., Nielsen, P.V., Moser, A., Ventilation effectiveness. Rehva Federation of European Heating and Air-conditioning Associations, 2004.

-Tabel 3- Local air change efficiency op de vier meetposities in de mockup in het laboratorium. Een local air change efficiency (εa(p)) van 1,00 betekent dat de lokale luchtleeftijd gelijk is aan de ruim-tegemiddelde luchtleeftijd. Een εa(p) kleiner dan 1,00 betekent dat de lokale luchtleeftijd ouder is en εa(p) groter dan 1,00 dat de lokale luchtleeftijd jonger is.

TM1012_vdpluijm_2107.indd 19 1-10-2012 12:37:45