Ontwerp en realisatie van innovatieve ventilatiesystemen

Ontwerp en realisatie van
Vijf jaar geleden won ClimaRad de VSK Innovation Award
2004 voor haar gelijknamige CO2-gestuurde decentrale
ventilatie-unit met wtw. Inmiddels zijn er vier Nederlandse
fabrikanten die een dergelijk product op de markt brengen.
Tevens is er een degelijke ISSO-publicatie1 in voorbereiding,
die een eenduidig pakket geeft van ontwerptechnische
richtlijnen voor ventilatiesystemen waarin decentrale wtw
units worden toegepast.
Auteur: ing. Hans Velten
luchtkwaliteit te allen tijde daadwerkelijk
wordt gerealiseerd. De warmteterugwinning en de combinatie met radiatorverwarming zorgen daarbij voor een optimaal
thermisch comfort. Met andere woorden,
decentrale ventilatie met wtw vertegenwoordigt een benadering waarbij – naast
vochtafvoer uit de natte ruimtes – het
zwaartepunt ligt op de binnenluchtkwaliteit en het comfort in de verblijfsruimtes
zelf. Dit zijn immers de ruimtes waar de
bewoners daadwerkelijk verblijven.
Binnenluchtkwaliteit
Minister van der Laan heeft zich medio dit
jaar expliciet uitgesproken als voorstander
van het opnemen van de decentrale
ventilatie-units met wtw in zowel de EPA
berekeningsmethodiek als in de nieuwe
EPG. Deze ontwikkelingen illustreren dat
het hier gaat om een blijvende en vernieuwende richting in de ventilatietechniek.
Maar wat is er nu eigenlijk zo vernieuwend
aan deze decentrale wtw-units en welke
gevolgen heeft dit nieuwe product voor
de ontwerp- en de realisatiefase van een
ventilatiesysteem?
1
Het doel van ventilatiesystemen is het tot
stand brengen van een zodanige luchtverversing in een woning dat er geen
vochtproblemen kunnen ontstaan en de
luchtkwaliteit in de verblijfsruimtes goed
genoeg is om gezondheidsproblemen
te voorkomen. Het Bouwbesluit gebruikt
hiervoor de volgende formulering: ‘het
bouwwerk heeft een zodanige voorziening
voor luchtverversing dat het ontstaan van
een voor de gezondheid nadelige kwaliteit van de binnenlucht voldoende wordt
beperkt’.
In de huidige praktijk (en dat geldt niet alleen voor Nederland) ligt het zwaartepunt
op het beheersen van vochtproblemen en
daarmee op de luchtafvoer vanuit de natte
ruimtes (systeem C) en op het totaal aantal
‘air changes per hour’ over de gehele
woning. De luchtverversing in de verblijfsruimtes is min of meer een afgeleidde. De
lucht toe- en afvoer van de verblijfsruimtes
is immers afhankelijk van stand van tussendeuren, klepramen en ventilatieroosters
en natuurlijk van de drukverschillen over
de gevel.
Bij toepassing van decentrale ventilatie
met wtw spelen deze onzekere factoren
geen rol meer. De CO2- en vochtgestuurde
varianten van de decentrale wtw-units
zorgen er zelfs voor dat de gewenste
ISSO-publicatie 91, “Ventilatiesystemen met decentrale toe- en afvoer en warmteterugwinning in woningen.”
Weergave luchtstromen, warmtewisselaar en
ingebouwde sensoren van een decentrale WTW
(Bron: ClimaRad BV)
Stap voorwaarts
Voor de leek lijkt dit een logisch stapje
voorwaarts, maar in werkelijkheid is met de
introductie van CO2-gestuurde, decentrale
wtw-units een stap gezet die verder reikt
dan het zekerstellen van binnenluchtkwaliteit in verblijfsruimtes. Ook voor wat
betreft aspecten als energiebesparing,
bediening, onderhoud en installatie wordt
een stap voorwaarts gemaakt. Zo hoeven bewoners zich geen zorgen meer te
maken over de vraag of de ventilatie te
hoog (energieverlies) of te laag (slechte
luchtkwaliteit) staat, de mate van luchtverversing is immers altijd precies goed.
Dit is een grote winst en niet in de laatste
Decentrale ventilatie met warmte terugwinning
plaats omdat een bewoner fysiologisch
gezien (qua neus) niet eens in staat is dit
op een correcte manier te regelen. Bovendien past de CO2-gestuurde, decentrale
wtw-unit zich qua debiet automatisch aan,
aan de luchtdichtheid van de betreffende
verblijfsruimte. In ruimtes met geringe
natuurlijke infiltratie zal het debiet van de
wtw-unit gemiddeld automatisch hoger
liggen en natuurlijk vice versa. En mocht
men toch tijdelijk een klepraampje open
zetten, dan schakelt de decentrale wtwunit automatisch uit. Kortom, het systeem
is zorgeloos wat betreft de binnenluchtkwaliteit en kiest altijd de energiezuinigste
ventilatiestand. Qua onderhoud heeft de
decentrale wtw-unit het grote voordeel
dat – ten opzichte van centrale ventilatiesystemen met wtw – men geen gespecialiseerde, externe bedrijven hoeft in te
huren om lange toe- en afvoerkanalen te
reinigen. Sommige decentrale wtw-units
beschikken zelfs over inspectieluikjes via
welke de bewoner de muurdoorvoeren en
de muurroosters eenvoudig van binnenuit
kan reinigen. In feite is deze handeling
nog simpeler dan het jaarlijks schoonmaken van de luchttoevoerroosters die bij
systeem C worden toegepast. Tenslotte is
er een voorname stap voorwaarts gemaakt
op het gebied van het realisatieproces.
Toepassing van CO2-gestuurde, decentrale
wtw-units heeft nagenoeg geen invloed
op het bouwproces en vanwege het
‘plug & play’-principe kan het inregelen
achterwege blijven. Gezien de huidige
klachten rond ventilatiesystemen, waarbij
Decentrale WTW ClimaRad toegepast in een renovatie woning. Niet
zichtbaar zijn de luchttoevoer en
afvoer achter het toestel rechtstreeks door de gevel naar buiten.
(Bron: ClimaRad BV)
Toevoer via (ZR) roosters
Continue afvoer via Mechanische Ventilatie MV.
Discontinue afvoer (via MV of motor-afzuigkap).
Warme ruimte:
- Warmteterugwinning belangrijk
- Comfort belangrijk (tochtklachten onacceptabel, roosters niet gewenst
- CO2 sturing belangrijk (sterk wisselende vervuiling)
Koude ruimte:
- Warmteterugwinning weinig zinvol
- Roosters voldoen goed
* (doorgaans worden slaapkamers door de bewoners niet verwarmd)
Lucht toe- en afvoer via
decentrale WTW
Bron: ClimaRad B.V.
Decentrale WTW wordt in nieuwbouw en bestaande bouw doorgaans toegepast in de (warme)
woonkamer, omdat in feite alleen hier warmteterugwinning zinvol is. De rest van de woning wordt
op de klassieke manier geventileerd door af te zuigen in toilet en badkamer en toe te voeren via
raamroosters in de slaapkamers.
men vooral bij het installeren en inregelen
fouten maakt, is deze producteigenschap
van cruciale waarde. Maar hoe moeten we
nu ventilatiesystemen ontwerpen en realiseren met toepassing van CO2-gestuurde
decentrale wtw-units?
PVE en Systeemkeuze
Ieder ontwerp van een ventilatiesysteem
begint met het opstellen van een programma van eisen, waarin de bouwkundige
en financiële randvoorwaarden worden
geformuleerd, als ook de eisen die men
heeft op het gebied van binnenluchtkwaliteit, thermisch comfort, energiebesparing,
onderhoud, filtering, enzovoorts. Op basis
hiervan kan de opdrachtgever een keuze
maken voor het ventilatiesysteem.
Ontwerp en realisatie van innovatieve ventilatiesystemen
innovatieve ventilatiesystemen
Op papier is dit een interessante en
kritische fase, maar in de praktijk van de
woningbouw komt dit vaak neer op het
kiezen van de goedkoopste oplossing
waarmee men aan minimale eisen van het
Bouwbesluit (ventilatie- en epc-eisen) kan
voldoen. Zolang dit de werkwijze is, zal
men decentrale ventilatie met wtw alleen
toepassen als het de goedkoopste oplossing is voor de betreffende gebouwen.
Gelukkig voor de huidige vier Nederlandse
producten is dit steeds vaker het geval.
Dat wil zeggen, wanneer men een hybride
systeem met CO2-gestuurde, decentrale
wtw-units toepast. Oftewel een decentrale
wtw-unit of –units in de woonkamer en
systeem C in de overige verblijfsruimtes.
De voordelen voor de bewoner op gebied
van luchtkwaliteit en comfort zijn dan
mooi meegenomen, maar ze waren spijtig
genoeg niet het uitgangspunt voor de
systeemkeuze.
Omdat steeds meer marktpartijen besluiten ook de andere aspecten uit het PVE
serieus te nemen en daarbij binnenluchtkwaliteit, comfort, bediening en onderhoud daadwerkelijk een rol van betekenis
te geven, boekt CO2-gestuurde decentrale
ventilatie met wtw fors terreinwinst. Zodra
de keuze voor dit systeem eenmaal is ge-
maakt, zijn ontwerp en realisatie kinderspel,
zoals zal blijken uit de volgende alinea’s.
Eenvoudig systeemontwerp
Een systeemontwerp met CO2-gestuurde
decentrale wtw-units is erg eenvoudig en
behelst in principe niet veel meer dan het
selecteren van de verblijfsruimtes waarin
men decentrale ventilatie met wtw wil
toepassen. Deze verblijfsruimte of ruimtes
worden dan als aparte zone gekenmerkt,
waarvoor de ontwerper feitelijk alleen
hoeft vast te stellen of de maximale capaciteit van de decentrale wtw-unit voldoende
is voor de betreffende verblijfsruimte (dit
alles volgens de eisen in het Bouwbesluit
voor ventilatiecapaciteit per m2 verblijfsgebied).
Wanneer een van deze ruimtes de (open)
keuken betreft, dan moet men tevens een
(afsluitbare of uitschakelbare) afzuigvoorziening boven het kooktoestel installeren
die tenminste over de in het Bouwbesluit
genoemde, minimale capaciteit van 21 l/s
beschikt en alleen wordt gebruikt voor de
afvoer van kookdampen. Is deze capaciteit
groter dan 83 l/s (soms het geval bij afzuigkappen) dan luidt het advies om een extra
(afsluitbare) luchttoevoeropening aan te
brengen (zoals een klepraam).
Meestal kiest men de woonkamer (met of
zonder open keuken) als het vertrek waarin
een decentrale wtw-unit wordt geïnstalleerd en daar is wel iets voor te zeggen.
In deze verblijfsruimte is de gemiddelde
ruimtetemperatuur immers het hoogst en
zijn de comforteisen het zwaarst. Hier valt
dus de meeste winst te behalen, zowel qua
energiebesparing als comfort.
Het overige deel van het systeemontwerp
heeft betrekking op de andere zone (de
rest van de woning) waar systeem C wordt
toegepast. Dit deel is natuurlijk bekende
materie voor de systeemontwerper. Het
enige verschil is dat hij de ventilatiebalans nu moet opstellen voor dit kleinere
deel van de woning. Vaak is dit de slaapverdieping waarvoor hij de natuurlijke
toevoer- en overstroomvoorzieningen in
balans moet brengen met de afvoer in de
badkamer en toilet.
Als men in alle verblijfsgebieden decentrale ventilatie met wtw toepast, hoeft
de afvoervoorziening in de natte ruimtes
niet continu te functioneren, omdat deze
niet langer de drijvende kracht is achter
de luchtverversing van de verblijfsruimtes.
In een dergelijk geval is het aan te raden
om op de afzuigvoorzieningen in de natte
ruimtes een vocht- en/of tijdsturing te
plaatsen, waarbij men een nadraaitijd van
tenminste twee uur aanhoudt, om ook
eventuele vochtopname in bouwmaterialen in voldoende mate te kunnen afvoeren.
‘Plug & play’-principe
De systeemontwerpfase wordt bij toepassing van decentrale wtw-units eerder
eenvoudiger dan complexer. Maar ook in
de realisatiefase is sprake van een aanzienlijke vereenvoudiging van het proces. Al bij
het ontwerp van het gebouw ontdekt men
belangrijke voordelen. Zo hoeft de ontwerper geen rekening te houden met luchttoevoerkanalen in de verdiepingsvloer;
een uitgangspunt dat de architect en de
constructeur een grotere ontwerpvrijheid
oplevert. Tijdens de bouwfase zelf geven
deze luchtkokers nogal eens aanleiding
voor problemen, waardoor een verhoogd
risico ontstaat voor niet correct functionerende ventilatiesystemen.
Het ontbreken van deze kanalen levert
belangrijke winst op. De bouwactiviteiten
ondervinden nauwelijks hinder van het
ventilatiesysteem wanneer men decentrale
wtw-units kiest en de flexibiliteit voor wat
betreft de indeling van de verblijfsruimtes
blijft zelfs aanwezig tot na de oplevering
van het gebouw. Tenslotte heeft men dan
nog het grote voordeel dat CO2-gestuurde,
decentrale wtw-units geen inregeling
nodig hebben. De CO2- en de luchtvochtigheidsensor zorgen altijd voor een
afgepaste luchtverversing. Bij de reguliere
ventilatiesystemen moeten de luchtdebieten altijd worden gecheckt en ingeregeld,
om er zeker van te zijn dat de vereiste
luchtvolumestromen gelijktijdig kunnen
worden gerealiseerd.
Conclusies
Het kritische moment voor toepassing
van CO2-gestuurde, decentrale wtw ligt
daarom bij de systeemkeuze. Introductie
van deze nieuwe techniek heeft het aantal
mogelijkheden voor ontwerp en realisatie
van ventilatiesystemen vergroot en geeft
tegelijk antwoord op de vraag hoe men de
binnenluchtkwaliteit kan handhaven bij
verdere aanscherping van de energieprestatie.
Marktpartijen die serieus stilstaan bij de
systeemkeuze en daarbij het aantal moge
lijkheden met bijbehorende kwaliteitverbetering in ogenschouw nemen, erkennen
ventilatiesystemen met CO2-gestuurde,
decentrale wtw-units als volwaardige
oplossing. Niet alleen voor de nieuwbouw,
maar vooral ook voor het grote bestand
bestaande woningen. Daar is nog enorme
winst te behalen op het gebied van binnenluchtkwaliteit en energiebesparing. Als
de keuze voor decentrale ventilatie met
wtw eenmaal is gemaakt, dan is vervolgens ontwerp en realisatie een fluitje van
een cent.
Over de auteur:
De heer Velten is Commercieel Directeur en
mede eigenaar van ClimaRad BV uit Oldenzaal

Download Report